第11章、悬架系统

1、l第一节 概述l第二节 弹性元件l第三节 减振器l第四节 横向稳定器l第五节 非独立悬架与独立悬架l引言l第六节 半主动悬架与主动悬架l第七节 电子控制悬架系统l第八节 前悬架的故障诊断与检修l第九节 后悬架的故障诊断与维修l第十节 电子控制悬架系统故障诊断与检修1.组成： 悬架一般由弹性元件、导向装置、减震器和横向稳定杆组成。2.作用： 是弹性地连接车桥与车架或车身），缓和行驶中车辆受到的由不平路面引起的冲击力，保证乘坐舒适和货物完好； 迅速衰减由于弹性系统引起的振动； 传递垂直、纵向、侧向反力及其力矩； 起导向作用，是车轮按一定轨迹相对于车身运动。l3.各元件作用：l弹簧元件：承受并传递垂

2、直载荷，缓和不平路面、紧急制动、加速和转弯引起的冲击或车身位置的变化。l减振器：衰减由于弹簧系统引起的振动。l导向装置：使车轮按一定运动轨迹相对车身运动，同时起传递力的作用。l横向稳定杆：提高侧倾刚度，改善汽车的操纵稳定性和行驶平顺性。（一）悬架的种类按控制形式不同分被动式悬架和主动式悬架。1.被动式悬架：汽车的姿态只能被动地取决于路面、行驶状况、弹性元件、导向装置、减振器。2.主动式悬架：可根据路面、行驶状况自动调整悬架的刚度和阻尼，从而使车辆能主动地控制垂直振动及其车身或车架的姿态。如电控悬架 按汽车导向装置的不同，又可分为独立悬架与非独立悬架。 1. 非独立悬架：两侧车轮安装于一整体式车

3、桥上，车轮连同车桥一起通过弹性元件悬挂在车架或车桥上。如图：2. 独立悬架：两侧车轮独立地与车架或车身弹性连接，当一侧车身 受到冲击时，其运动不会直接影响到另一侧车轮。如图： （二）汽车性能对悬架的要求 由于人体所习惯的垂直振动频率约为11.6Hz, 所以 车身振动的固有频率应接近或处于人体所适应的范围。 为了使空载和满载时的固有频率一致或变化很小,需要 把悬架刚度做成可变或可调的.目前的电控悬架就能满 足此种目的。 悬架采用的弹性元件常见的有钢板弹簧、螺旋弹簧、空气弹簧和油气弹簧。 1. 钢板弹簧：由若干不等长的合金弹簧片叠加在一起组合成一根近似的强度的梁，如图：钢板弹簧 各片曲率半径不同，

4、下片曲率半径小于上片，安装后越上的片予压应力越大，使得工作时，长片的拉伸应力减小，从而使各片的应力和寿命趋于一致。 非对称式钢板弹簧，可以增加悬架的横向抗扭能力，减小汽车在转弯或行驶在斜面道路上时车身产生横向倾斜，同时还有利于产生主销后倾角。2. 螺旋弹簧：大多应用在独立悬架上与轿车的后轮非独立悬架上，分为可变刚度的圆柱形螺旋弹簧和刚度可变的圆锥形螺旋弹簧。3. 扭杆弹簧：如图，扭杆弹簧是一根有弹簧钢制成的杆，其一端固定在车架上，另一端通过摆臂与车轮相连，当车轮跳动时，摆臂便绕扭杆轴线摆动，是扭杆产生扭转弹性变形。4. 气体弹簧：主要有空气弹簧和油气弹簧两种。它用空 气做弹性介质，利用气体的可

5、压缩性实现弹簧的作用。 且只能承受垂直载荷，因此采用该种弹簧的悬架必须加导向装置。 由于汽车行驶中四个车轮在垂直方向上会受到不同力的作用，悬架系统中的弹性元件受冲击会相应产 生振动，因此需要在悬架中与弹性元件并联安装减振器。 在汽车悬架中广泛采用的液力减振器是筒式减振器。 由于其在压缩与伸张行程中均能起减振作用，又称为双向作用式减振器。 另外，有些车型的悬架系统采用充气式减振器和 阻尼可调式减振器。其重量较轻，可靠性较强。 3.1 油液减振器的工作原理油液减振器的工作原理 油液通过阀体上的阻尼孔在工作缸的上下工作腔之间的流油液通过阀体上的阻尼孔在工作缸的上下工作腔之间的流动，并因此产生阻尼力，

6、使车身和车架的振动能量转化为热能，动，并因此产生阻尼力，使车身和车架的振动能量转化为热能，并被油液和减振器壳体吸收，最后散发到大气中。并被油液和减振器壳体吸收，最后散发到大气中。 减振器的阻尼力要随汽车振动速度的增加而增大，随汽减振器的阻尼力要随汽车振动速度的增加而增大，随汽车振动速度降低而减小。减振器阻尼特性表征了这一变化关系。车振动速度降低而减小。减振器阻尼特性表征了这一变化关系。减振器的油液：减振器的油液： 减振器使用的专用减振器油，减振器使用的专用减振器油，SV1或或SV2。油液具有抗气。油液具有抗气化、抗氧化、无腐蚀、粘度随温度变化小等特点。化、抗氧化、无腐蚀、粘度随温度变化小等特点

7、。3.2 对减振器阻尼力的要求：对减振器阻尼力的要求：v 在减振器随悬架一起被压缩时，减振器的阻尼力要小，以便在减振器随悬架一起被压缩时，减振器的阻尼力要小，以便让弹性元件充分的吸收振动能量，缓和冲击；让弹性元件充分的吸收振动能量，缓和冲击；v在减振器与悬架一起被拉伸时，减振器的阻尼力要大，以便在减振器与悬架一起被拉伸时，减振器的阻尼力要大，以便让弹簧振动得到迅速衰减，降低驾驶员的疲劳；让弹簧振动得到迅速衰减，降低驾驶员的疲劳；v在车架与车桥之间的运动速度过大时，减振器应该具有泄荷在车架与车桥之间的运动速度过大时，减振器应该具有泄荷通道，使其阻尼力保持在一定的限度范围内。通道，使其阻尼力保持在

8、一定的限度范围内。3.3.3 双向筒式减振器双向筒式减振器a.双向减振器的结构双向减振器的结构 减振器由储油筒、工作缸、活塞连杆减振器由储油筒、工作缸、活塞连杆分总成、底阀、导向器、防尘罩等组成。分总成、底阀、导向器、防尘罩等组成。双向筒式减振器有四个阀：双向筒式减振器有四个阀： 伸张阀、补偿阀、压缩阀、流通阀。伸张阀、补偿阀、压缩阀、流通阀。伸张阀伸张阀流通阀流通阀补偿阀补偿阀压缩阀压缩阀 伸张阀和压缩阀分别是拉伸行程和压伸张阀和压缩阀分别是拉伸行程和压缩行程的卸载阀。缩行程的卸载阀。 补偿阀和流通阀分别在拉伸和压缩行补偿阀和流通阀分别在拉伸和压缩行程中补偿油液，避免上下腔中出现真空。程中补

9、偿油液，避免上下腔中出现真空。定义：在压缩和伸张两行程内均能起减振定义：在压缩和伸张两行程内均能起减振作用的减振器作用的减振器b. 双向筒式减振器的工作过程双向筒式减振器的工作过程压缩行程压缩行程连杆和活塞一起向下运动连杆和活塞一起向下运动工作缸下腔油液压力增高工作缸下腔油液压力增高拉伸阀和补偿阀关闭；拉伸阀和补偿阀关闭；下腔的高压打开流通阀；下腔的高压打开流通阀；液体自压缩阀的常通孔流出到储油筒；液体自压缩阀的常通孔流出到储油筒；阻尼力逐渐增大。阻尼力逐渐增大。当活塞运动速度很快，下腔油压很大，克当活塞运动速度很快，下腔油压很大，克服压缩阀压紧弹簧，压缩阀完全打开，阻服压缩阀压紧弹簧，压缩阀

10、完全打开，阻尼力不再增加。起到泄荷作用。尼力不再增加。起到泄荷作用。拉伸行程拉伸行程连杆和活塞一起向上运动连杆和活塞一起向上运动工作缸上腔油液压力增高工作缸上腔油液压力增高油液自上腔通过阀体上的节流孔流向下腔；油液自上腔通过阀体上的节流孔流向下腔；补偿阀打开，储油筒中油液流入到下腔；补偿阀打开，储油筒中油液流入到下腔；流通阀关闭；压缩阀关闭。流通阀关闭；压缩阀关闭。节流孔的节流作用产生阻尼力节流孔的节流作用产生阻尼力当活塞运动速度很快，上腔油压很大，克当活塞运动速度很快，上腔油压很大，克服伸张阀的压紧弹簧，伸张阀完全打开，服伸张阀的压紧弹簧，伸张阀完全打开，阻尼力不再增加。起到泄荷作用。阻尼力

11、不再增加。起到泄荷作用。v 压缩阀和伸张阀上有常通小孔隙。当振动速度较小时，只压缩阀和伸张阀上有常通小孔隙。当振动速度较小时，只靠这些小孔工作。当振动速度较大时，才打开阀门工作。阻尼靠这些小孔工作。当振动速度较大时，才打开阀门工作。阻尼力随振动速度变化。力随振动速度变化。v 由于伸张阀弹簧刚度比压缩阀的大，而且伸张阀上的常通由于伸张阀弹簧刚度比压缩阀的大，而且伸张阀上的常通孔隙的直径也比压缩阀的小，就保证了减振器在伸张行程内产孔隙的直径也比压缩阀的小，就保证了减振器在伸张行程内产生的阻尼力比在压缩行程内产生的大。生的阻尼力比在压缩行程内产生的大。减振器的结构实例减振器的结构实例主要的组成部分：

12、主要的组成部分：上吊环；上吊环；防尘罩；防尘罩；压紧螺母；压紧螺母；导向器油封总成；导向器油封总成；储油筒；储油筒；工作缸；工作缸；连杆活塞分总成；连杆活塞分总成；底阀分总成；底阀分总成；下吊环。下吊环。3.4 新型减振器新型减振器a.充气减振器充气减振器充气减振器的优点：充气减振器的优点：采用浮动活塞，减少了一套底阀；采用浮动活塞，减少了一套底阀；内充高压气体，能有效的衰减高频振动，内充高压气体，能有效的衰减高频振动，并有助于消除噪音；并有助于消除噪音；在防尘罩直径相同的条件下，工作缸和活在防尘罩直径相同的条件下，工作缸和活塞的直径可以增大，增加了单位行程对应的塞的直径可以增大，增加了单位行

13、程对应的流量，可以更可靠的建立压力。流量，可以更可靠的建立压力。可以消除油液的乳化现象。可以消除油液的乳化现象。充气减振器的缺点：充气减振器的缺点：充气工艺复杂，不能修理，由于是单筒的，充气工艺复杂，不能修理，由于是单筒的，缸筒变形后，减振器不能工作缸筒变形后，减振器不能工作。b.阻尼可调式减振器阻尼可调式减振器阻尼可调式减振器的特点：阻尼可调式减振器的特点： 减振器的阻尼特性可以根据行驶工况和悬架参数的变化，减振器的阻尼特性可以根据行驶工况和悬架参数的变化，进行调解，使车辆具有更好的综合性能。进行调解，使车辆具有更好的综合性能。实例：装有可变刚度弹簧的阻尼可调式减振器实例：装有可变刚度弹簧的

14、阻尼可调式减振器工作原理：工作原理： 根据汽车载荷的变化，调整减振根据汽车载荷的变化，调整减振器的节流孔的流通面积，进而调整器的节流孔的流通面积，进而调整阻尼。阻尼。 当载荷增加时，节流孔流通面积当载荷增加时，节流孔流通面积减小，阻尼力增大。载荷减小时的减小，阻尼力增大。载荷减小时的情况相反。情况相反。思考题：思考题：1、悬架弹性元件由哪几种，各有何特点？、悬架弹性元件由哪几种，各有何特点？2、减振器由减振器那几部分组成，因该满足那、减振器由减振器那几部分组成，因该满足那些要求？这些要求是如何被保证的？些要求？这些要求是如何被保证的？ 现代轿车的悬架很软，在其高速行驶转弯时，车身会产生较大的侧

15、向倾斜和侧向角振动。为了提高悬架的倾斜角刚度，减小侧倾，常在悬架中架设稳定器。 如图为杆式横向稳定器：第五节第五节 非独立悬架于独立悬架非独立悬架于独立悬架（一）非独立悬架（一）非独立悬架非独立悬架的特点：非独立悬架的特点： 结构简单；结构简单； 工作可靠；工作可靠； 采用钢板弹簧的非独立悬架中，省却了导向结构，方便布采用钢板弹簧的非独立悬架中，省却了导向结构，方便布置。置。 因此广泛引用于货车的前、后悬架和轿车的后悬架。因此广泛引用于货车的前、后悬架和轿车的后悬架。非独立悬架的分类：非独立悬架的分类： 钢板弹簧非独立悬架；钢板弹簧非独立悬架； 螺旋弹簧非独立悬架；螺旋弹簧非独立悬架； 空气弹

16、簧非独立悬架。空气弹簧非独立悬架。5.1 钢板弹簧非独立悬架钢板弹簧非独立悬架钢板弹簧通常纵向安置。钢板弹簧通常纵向安置。特点特点1：钢板弹簧一端为固定铰链，另一端为活动铰链。钢板弹簧一端为固定铰链，另一端为活动铰链。特点特点2：钢板弹簧中部用钢板弹簧中部用U型螺栓与车架连接。型螺栓与车架连接。特点特点3：钢板弹簧销钢板弹簧销15轴向和径向钻有油道，用来润滑铰链的运动部分；轴向和径向钻有油道，用来润滑铰链的运动部分；将钢板弹簧非独立悬架应用于前悬架时，一般要安装减振器。将钢板弹簧非独立悬架应用于前悬架时，一般要安装减振器。钢板弹簧和车架上装有缓冲块钢板弹簧和车架上装有缓冲块5和限位块和限位块6

17、，限制弹簧的变形量。，限制弹簧的变形量。东风东风EQ1090汽车的前悬架汽车的前悬架钢板弹簧的后端采用滑板式支承；钢板弹簧的后端采用滑板式支承；第二片钢板弹簧的后端做成折角，避免钢板弹簧脱落；第二片钢板弹簧的后端做成折角，避免钢板弹簧脱落；优点：优点： 结构简单，拆卸方便，不用需要润滑。结构简单，拆卸方便，不用需要润滑。缺点：缺点： 钢板弹簧采用滑板式支承将引起钢板弹簧工作长度的变化，钢板弹簧采用滑板式支承将引起钢板弹簧工作长度的变化，进而引起刚度的变化；进而引起刚度的变化；钢板弹簧采用了单面双槽的结构，提高疲劳寿命并节省材料；钢板弹簧采用了单面双槽的结构，提高疲劳寿命并节省材料；钢板弹簧两端

18、采用橡胶块支承的悬架钢板弹簧两端采用橡胶块支承的悬架特点：特点：主片不易损坏；主片不易损坏；不用润滑吊耳处；不用润滑吊耳处；橡胶具有吸振降噪的作用；橡胶具有吸振降噪的作用；钢板弹簧的移动量受到限制。钢板弹簧的移动量受到限制。采用主副簧结构的钢板弹簧悬架采用主副簧结构的钢板弹簧悬架目的：目的： 通过主副簧通过主副簧先后起作用，先后起作用，得到变刚度特得到变刚度特性提高汽车平性提高汽车平顺性。顺性。 有副簧在上有副簧在上和主簧在下两和主簧在下两种结构。种结构。FSFS副簧在上的刚度特性副簧在上的刚度特性副簧在下的刚度特性副簧在下的刚度特性 副簧逐渐起作用，具有副簧逐渐起作用，具有刚度渐变的特点，有

19、利于汽刚度渐变的特点，有利于汽车平顺性。车平顺性。 刚度突变，不利于汽车刚度突变，不利于汽车平顺性。平顺性。副簧在下的钢板弹簧悬架副簧在下的钢板弹簧悬架缺点：主簧与副簧之间容易积存污泥，影响刚度特性。缺点：主簧与副簧之间容易积存污泥，影响刚度特性。5.2 螺旋弹簧非独立悬架螺旋弹簧非独立悬架 一般只用作轿车的后悬架，具有纵向布置方便，便于维一般只用作轿车的后悬架，具有纵向布置方便，便于维护和保养的特点。护和保养的特点。 由于螺旋弹由于螺旋弹簧只能承受较小簧只能承受较小侧向力。因此需侧向力。因此需要加装横向推力要加装横向推力杆杆4和纵向推力和纵向推力杆杆1。 5.3.空气弹簧非独立悬架 （二）独

20、立悬架（二）独立悬架两侧车轮可以单独跳动，可减少车身振动，消除车轮偏摆；两侧车轮可以单独跳动，可减少车身振动，消除车轮偏摆；降低非簧载质量，提高平均车速；降低非簧载质量，提高平均车速；采用断开式车桥，降低汽车重心，提高行驶稳定性；采用断开式车桥，降低汽车重心，提高行驶稳定性；提供了较大的车轮跳动空间，因此减小悬架刚度，降低汽提供了较大的车轮跳动空间，因此减小悬架刚度，降低汽车偏频，提高平顺性。车偏频，提高平顺性。a.结构特点：结构特点： 两侧车轮独立的与车架或车身弹性连接。两侧车轮独立的与车架或车身弹性连接。b.独立悬架的优点：独立悬架的优点：c.独立悬架的缺点：独立悬架的缺点： 结构复杂、制

21、造成本高，维护不便，车轮引起轮矩变化，结构复杂、制造成本高，维护不便，车轮引起轮矩变化，加剧轮胎磨损。加剧轮胎磨损。d.独立悬架的分类：独立悬架的分类：按按车轮的运动方式分为：车轮的运动方式分为：车轮在横向平面内摆动的悬架；（横臂式独立悬架）车轮在横向平面内摆动的悬架；（横臂式独立悬架）车轮在纵向平面内摆动的悬架；车轮在纵向平面内摆动的悬架； （纵臂式独立悬架）（纵臂式独立悬架）车轮沿主销移动的悬架；车轮沿主销移动的悬架； （烛式独立悬架和麦弗逊式）（烛式独立悬架和麦弗逊式）车轮在斜向平面侧摆动的悬架。车轮在斜向平面侧摆动的悬架。 （单斜臂式独立悬架）（单斜臂式独立悬架）e. 独立悬架采用的弹

22、性元件多是螺旋弹簧和扭杆弹簧。独立悬架采用的弹性元件多是螺旋弹簧和扭杆弹簧。f. 独立悬架一般应用于各纵车辆特别是轿车的前悬架，轿车的独立悬架一般应用于各纵车辆特别是轿车的前悬架，轿车的候悬架一般采用非独立悬架或者复合式悬架（半独立悬架）。候悬架一般采用非独立悬架或者复合式悬架（半独立悬架）。5.1 横臂式独立悬架横臂式独立悬架根据横臂的数量分为：根据横臂的数量分为： 单单横臂独立悬架；横臂独立悬架； 双横臂独立悬架。双横臂独立悬架。单横臂式单横臂式双横臂式双横臂式特点：车轮在汽车的横向平面内跳动。特点：车轮在汽车的横向平面内跳动。等臂式双横臂悬架等臂式双横臂悬架不等臂式双横臂悬架不等臂式双横

23、臂悬架a.单横臂式独立悬架单横臂式独立悬架特点：特点： 当车轮跳动时将改变轮距。当车轮跳动时将改变轮距。 用于转向轮时，引起主销内倾角和车轮外倾发生变化。用于转向轮时，引起主销内倾角和车轮外倾发生变化。 应用于车速应用于车速不高的重型越不高的重型越野野车辆。车辆。右图为戴姆勒右图为戴姆勒-奔驰奔驰轿车的单横臂悬架。轿车的单横臂悬架。b.双横臂式独立悬架双横臂式独立悬架等臂式单横臂悬架：等臂式单横臂悬架：车轮跳动时车轮不倾车轮跳动时车轮不倾斜但轮距变化较大。斜但轮距变化较大。不等臂式单横臂悬架：不等臂式单横臂悬架：车轮跳动时车轮倾斜车轮跳动时车轮倾斜但轮距变化可以较小。但轮距变化可以较小。b.双

24、横臂式独立双横臂式独立悬架悬架特点：特点： 采用球头销代替主销，属无主销式；采用球头销代替主销，属无主销式； 主销后倾角由移动上摆臂在摆臂轴上的位置实现；主销后倾角由移动上摆臂在摆臂轴上的位置实现； 前轮外倾角由上摆臂和摆臂轴之间的调整垫片调整；前轮外倾角由上摆臂和摆臂轴之间的调整垫片调整； 主销内倾和车轮外倾角存在固定的变化关系；主销内倾和车轮外倾角存在固定的变化关系； 悬架的最大位移由上下缓冲块确定；悬架的最大位移由上下缓冲块确定； 上下摆臂为叉形结构以提高刚度。上下摆臂为叉形结构以提高刚度。c.双横臂扭杆弹簧悬架双横臂扭杆弹簧悬架 采用调节机构可以调节扭杆弹簧预应力和车身的高度。采用调节

25、机构可以调节扭杆弹簧预应力和车身的高度。5.2 纵臂式独立悬架纵臂式独立悬架 车轮上下跳动时，单纵臂式独立悬架将引起较大的主车轮上下跳动时，单纵臂式独立悬架将引起较大的主销后倾角变化。因此多用于后悬架销后倾角变化。因此多用于后悬架。根据采用的纵臂数目可分为：根据采用的纵臂数目可分为：单纵臂独立悬架；单纵臂独立悬架；双纵臂独立悬架。双纵臂独立悬架。根据采用的弹性元件可分为：根据采用的弹性元件可分为：螺旋弹簧纵臂式独立悬架；螺旋弹簧纵臂式独立悬架；扭杆弹簧纵臂式独立悬架。扭杆弹簧纵臂式独立悬架。a.扭杆弹簧纵臂式独立悬架扭杆弹簧纵臂式独立悬架后桥随动转向功能：后桥随动转向功能： 当汽车转向时，后轮

26、随前轮按同一方向稍作偏转的特性。当汽车转向时，后轮随前轮按同一方向稍作偏转的特性。 富康轿车的后悬架通过后桥随动转向提高了汽车的操纵稳富康轿车的后悬架通过后桥随动转向提高了汽车的操纵稳定性。定性。b.螺旋弹簧单纵臂式独立悬架螺旋弹簧单纵臂式独立悬架b.螺旋弹簧单纵臂式独立悬架螺旋弹簧单纵臂式独立悬架 悬架的悬架的V形梁起形梁起到横向稳定杆的作到横向稳定杆的作用。避免了一侧车用。避免了一侧车轮的跳动队另一侧轮的跳动队另一侧车轮的影响。车轮的影响。金属橡胶支承的轴金属橡胶支承的轴向弹性较大，在汽向弹性较大，在汽车转弯时，后轴偏车转弯时，后轴偏转较小，消除了自转较小，消除了自转向特性，保持了转向特性

27、，保持了原有的转向特性。原有的转向特性。c.双纵臂式独立悬架双纵臂式独立悬架特点：特点：车轮跳动时，主销后倾角保持不变。车轮跳动时，主销后倾角保持不变。5.3 车轮沿主销移动的独立悬架车轮沿主销移动的独立悬架车轮沿固定不动主销轴线移动的独立悬架；车轮沿固定不动主销轴线移动的独立悬架；车轮沿摆动主销轴线移动的独立悬架；车轮沿摆动主销轴线移动的独立悬架；前一种为烛式悬架；前一种为烛式悬架；后一种为麦弗逊悬架，也成为滑柱帘杆悬架。后一种为麦弗逊悬架，也成为滑柱帘杆悬架。a.烛式独立悬架烛式独立悬架 优点：优点： 车轮转向时，前轮的定位参数车轮转向时，前轮的定位参数不会发生变化，有利于转向操不会发生变

28、化，有利于转向操纵和行驶稳定性。纵和行驶稳定性。缺点：缺点： 车轮转向时，全部侧向力由主车轮转向时，全部侧向力由主小和其外部的套管承受，增加小和其外部的套管承受，增加了主销与套管的摩擦。了主销与套管的摩擦。b.麦弗逊独立悬架麦弗逊独立悬架 是烛式悬架的改进，是烛式悬架的改进，用下摆臂克服了滑动用下摆臂克服了滑动立柱的受力状况。侧立柱的受力状况。侧向力大部分由下摆臂向力大部分由下摆臂承受。承受。属于无主销悬架：属于无主销悬架： 滑动立柱上支点和滑动立柱上支点和下摆臂外端的球铰中下摆臂外端的球铰中心构成主销轴线。心构成主销轴线。优点：前轮内侧布置优点：前轮内侧布置空间较大，方便前置空间较大，方便前

29、置前驱动布置。前驱动布置。5.4 横向稳定器横向稳定器作用：作用： 在汽车高速行驶在汽车高速行驶中转向时，通过横向中转向时，通过横向稳定杆增强悬架系统稳定杆增强悬架系统的刚度，减小车身的的刚度，减小车身的横向倾斜和横向角振横向倾斜和横向角振动。动。原因：原因： 轿车的独立悬架轿车的独立悬架较软。高速转向时，较软。高速转向时，车身倾斜。车身倾斜。思考题：思考题：1、独立悬架由哪几种类型，各由何特点？、独立悬架由哪几种类型，各由何特点？2、钢板弹簧非独立悬架如何获得变刚度特性？、钢板弹簧非独立悬架如何获得变刚度特性？ 如在如在制动时制动时，为防止产生汽车点头的不良后果，要求在，为防止产生汽车点头的

30、不良后果，要求在制动时，制动时，弹簧硬度硬，减振的阻尼系数大。弹簧硬度硬，减振的阻尼系数大。但在高速公路上但在高速公路上高速行驶，高速行驶，为了减少路面对乘客的冲击，为了减少路面对乘客的冲击，要求悬挂系统能充分吸收来自路面的冲击力，要求悬挂系统能充分吸收来自路面的冲击力，要求弹簧要求弹簧硬度软，减振的阻尼系数小。硬度软，减振的阻尼系数小。如转向、如路面平坦程度的变化等对悬挂元件的要求也如转向、如路面平坦程度的变化等对悬挂元件的要求也都是截然不同的。都是截然不同的。显然显然,传统的元件很难同时满足其各种状况的要求。传统的元件很难同时满足其各种状况的要求。传统的办法：传统的办法：l生产变刚度的弹簧

31、；生产变刚度的弹簧；l针对不同汽车，推测其主要行驶的路况，采用针对不同汽车，推测其主要行驶的路况，采用不用硬度的弹簧和不同阻尼系数的减振器。不用硬度的弹簧和不同阻尼系数的减振器。只能在一定程度上被动地缓解悬挂不足。只能在一定程度上被动地缓解悬挂不足。 现在：采用电子控制悬挂系统现在：采用电子控制悬挂系统l电脑自动检测不路的路面和行驶状况，计算出电脑自动检测不路的路面和行驶状况，计算出理想的弹簧刚度值和避震的阻尼系数大小，控理想的弹簧刚度值和避震的阻尼系数大小，控制悬挂的执行器，使弹簧的刚度、悬架的高度制悬挂的执行器，使弹簧的刚度、悬架的高度和减振器的阻尼系数达到理想值。和减振器的阻尼系数达到理

32、想值。5、电控悬架的类型1、半主动悬架：只能控制减振器的阻尼系数2、主动悬架：控制减振的阻尼系数控制弹簧的刚度控制悬架的高度 悬架根据调节悬架的刚度和阻尼系数分为半主动悬架和主动悬架系统。 一、半主动悬架系统 半主动悬架是对弹簧的刚度和阻尼系数其中之一 能进行适时调节控制的悬架。为了减少执行机构需要 的功率，半主动悬架系统通常不考虑调节悬架刚度， 而只对悬架的阻尼系数进行调节。悬架系统的传感器 将速度、位移、加速度等信号，经过输入电路转换后， 以数字的形式送入系统的微处理器，微处理器经过计 算处理后发出指令，经输出电路控制步进电机动作， 经阀杆调节阀门，从而调节阻尼系数，达到控制车身 振动。（

33、一）组成：1、可调减振器（可调整减振力）2、执行器3、控制开关4、ECU5、传感器：车速、转向、刹车（二）功能：防点头、后仰、侧倾改变减振力，以适应不同的路面（三）基本原理1、减振器活塞2、执行器（减振力控制）3、ECU4、连接杆5、可调阀门执行器在ECU的控制下，通过连接杆带动阀门开大或关小，从而改变减振力。二、全主动悬架系统 全主动悬架系统是对弹簧的刚度和阻尼系数均能 进行适时调节，可以同时提高车辆的平顺性和操纵稳 定性。目前，全主动悬架系统根据控制的介质可分为 主动空气悬架、主动油气悬架和主动液力悬架三种。 但是由于主动悬架需要复杂的控制系统和较大的外部 动力源驱动，因此，目前常见的电控

34、悬架通常是介于 全主动悬架和被动悬架（即传统悬架）之间的半主动悬架。（二）功能：1、在水平路面上高速行驶时，使车身变低、弹簧变软、以提高舒适性；2、在凹凸不平的路面行驶时，使车身变高、悬架变硬、以消除颠簸，提高通过性；3、防止纵向仰头和栽头及横向倾斜，以提高舒适性和操纵稳定性。（三）主动悬架的类型：1、电控主动空气弹簧悬架2、电控主动油气弹簧悬架l电控悬架系统是用空气弹簧代替金属弹簧，用液压减振器和空气弹簧中的介质进行减振器阻尼系数与弹簧刚度的有级调节和车高的自动调节控制。l 电控悬架系统具有以下3个功能：(1)车高调节功能。不管车辆负载在规定范围内如何变化，都可以保证车高一定，可大大减少汽车

35、在转向时产生的侧倾。当车辆在凹凸不干的道路上行驶时可提高车身高度，当车辆高速行驶时又可使车身高度降低，以减少风阻并提高车辆的操纵稳定性。(2)衰减力调节功能。其功用是提高车辆的操纵稳定性，在急转弯、急加速和紧急制动时可以抑制车辆姿态的变化(减少俯仰角、后仰角、侧倾角)。(3)控制悬架系统减振力和弹性元件的弹性或刚性系数。利用弹性元件的弹性或刚性系数变化控制车辆起步时的姿势。 电控悬架系统的结构如下图所示，它具有车高调节、悬架刚度和减振器阻尼系数“软 中 硬”有级转换控制的功用。l功能：可调悬挂刚度（可改变弹簧的刚度的减振器的阻功能：可调悬挂刚度（可改变弹簧的刚度的减振器的阻尼力）和稳定全车车身

36、高度尼力）和稳定全车车身高度l悬挂刚度：悬挂刚度：95年以前三个级：年以前三个级： 软软 中中 硬硬 95年以后：年以后： 九个级别九个级别 悬挂刚度避震器阻尼力弹簧刚度 软 软 软 中 中 硬 硬 硬 硬 注意：减振的阻尼系数和弹簧的刚度是连动的，改变注意：减振的阻尼系数和弹簧的刚度是连动的，改变减振的阻尼系数，弹簧的刚度一定会变化减振的阻尼系数，弹簧的刚度一定会变化l车身高度：有两个级别，标准和高车身高度：有两个级别，标准和高组成：1、空气弹簧：带减振器功能，减振力可变，刚度可变，高度可变2、空气压缩机3、传感器：车身高度、转向、车速、节气门开度4、执行器：高度控制阀、悬架控制执行器5、控

37、制开关：高度控制开关、模式选择开关、停车灯开关6、ECU（一）零部件在汽车上的位置如下图所示：下图为凌志LS400轿车电控悬架系统示意图：（二）电控悬架控制电路 如下图为凌志LS400轿车电控悬架系统控制电路：（三）电控悬架结构原理 1. 传感器 A. 车高传感器 B. 转向传感器 C. 其他转向器和开关 如车速传感器、节气门开度传感器、车门传感器、高 度控制开关、模式选择开关、停车灯开关等。作用：检测车身高度和变化的速度，电作用：检测车身高度和变化的速度，电脑通过对该信号进行分析，使悬挂执行脑通过对该信号进行分析，使悬挂执行器工作，使不论在何路面上行驶，都能器工作，使不论在何路面上行驶，都能

38、保证最佳的悬挂刚度；使不论车辆负载保证最佳的悬挂刚度；使不论车辆负载如何变化，都能保证车身水平和高度不如何变化，都能保证车身水平和高度不变。变。位置：装在底盘下，一般传感器的一端位置：装在底盘下，一般传感器的一端与车身相连，一端与车轿相连与车身相连，一端与车轿相连结构：光电偶合元件遮光板（2）转向传感器结构和高度控制传感器相似。 2、其他传感器和控制开关开关选择悬架的刚度和减振力A、SPORT：运动自动控制刚度大，减振力中；B、NORM：标准自动控制根据车速自动改变刚度和减振力。指示灯作用：指示灯作用：指示目前弹簧的刚度和避震器的阻尼系数大小，当该灯亮着表示弹簧的 刚度处于“软”的位置。位置形

39、状：如图位置形状：如图检测：检测：当悬挂开关 处于“NORM”时该 灯熄灭，当悬挂开 关处于“SPORT”时该灯亮。1）LRC开关及指示灯选择车身高度控制方式缩空气量的增多而增高缩空气量的增多而增高 ，随着气，随着气缸缸A、HIGH高值自动控制，车身偏高B、NORM常规值自动控制内压缩空气量的减低。内压缩空气量的减低。作用：驾驶员控制车身初始的高度作用：驾驶员控制车身初始的高度位置：中央控制盒位置：中央控制盒检测：操纵开关观察车身的变化，失效就不能变化检测：操纵开关观察车身的变化，失效就不能变化关注意：从操纵开关到车身变化会有一段注意：从操纵开关到车身变化会有一段 延迟延迟,高度变化量一般为高

40、度变化量一般为10-30mm作用：强制停止悬挂电脑对车身高度自动控制防止车辆作用：强制停止悬挂电脑对车身高度自动控制防止车辆在维修时空气弹簧中的空气排出，导致发生车辆在维修时空气弹簧中的空气排出，导致发生车辆“爬爬下下”现象发生。现象发生。位置：位置：安装在后备箱内，举升汽车时关闭。检测：当该开关处于检测：当该开关处于“OFF”位置，操纵高度控制开关位置，操纵高度控制开关无效。（当处于无效。（当处于ON位置，开关断开。）位置，开关断开。）注意：在顶起车辆或吊车是，务必要关断这个开关，如注意：在顶起车辆或吊车是，务必要关断这个开关，如果没有关掉而顶起车辆，空气就会从气缸排出，当放果没有关掉而顶起

41、车辆，空气就会从气缸排出，当放下车辆时，车身底部就会撞到千斤顶，汽车不能行驶。下车辆时，车身底部就会撞到千斤顶，汽车不能行驶。也就是俗称车辆也就是俗称车辆“爬下爬下”。作用：判断汽车是否处于制动状态，防止作用：判断汽车是否处于制动状态，防止制动时点头现象的发生。制动时点头现象的发生。位置：制动踏板下位置：制动踏板下检测：制动时在电脑检测：制动时在电脑11号脚测到号脚测到12V电压电压失效的故障：系统不具有防制动点火的功失效的故障：系统不具有防制动点火的功能（防车头下沉控制功能不起作用能（防车头下沉控制功能不起作用 ）作用：作用：将节气门开度转化成电压信号通过发动机电脑传递给悬挂电脑，判断车辆是

42、否处于起步或急加速状态，防止车辆在起步或急加速时“下坐”现象发生。如何传递信号：如何传递信号：检测：检测：随着节气门从全关到全开，在电脑23、24、31脚能交替测量到0和5V电压。失效后：失效后：不能进行防车尾下坐控制。（1）高度控制电磁阀用于控制进入或放出空气弹簧的压缩空气，从而改变弹簧的和车身的高度。 车身高度由气缸内的压缩空气量来决定的，随车身高度由气缸内的压缩空气量来决定的，随着气缸内压缩空气量的增多而增高着气缸内压缩空气量的增多而增高 ，随着气缸，随着气缸内压缩空气量的减少而降低。内压缩空气量的减少而降低。l 高度控制阀也称进气阀高度控制阀也称进气阀作用：当车身高度偏低，电脑就让压缩

43、机产生作用：当车身高度偏低，电脑就让压缩机产生压缩空气稍后打开相应的进气阀，相应的气缸因压缩空气稍后打开相应的进气阀，相应的气缸因得到空气而上升。得到空气而上升。位置：前面二个进气阀在压缩机附近，后面二位置：前面二个进气阀在压缩机附近，后面二个进气阀在车辆后桥附近。个进气阀在车辆后桥附近。检测：电阻：检测：电阻：9-15欧姆；欧姆； 不能漏气不能漏气注意：存储该故障，系统不进行自动稳定高度，注意：存储该故障，系统不进行自动稳定高度，开关点火开关就能恢复。开关点火开关就能恢复。作用：接收电脑传递过来的电信号，执行器内的马作用：接收电脑传递过来的电信号，执行器内的马达就动转，马达就带动控制杆转动，

44、使弹簧的刚度达就动转，马达就带动控制杆转动，使弹簧的刚度和避震器的阻尼系数达到理想值。和避震器的阻尼系数达到理想值。位置：在每个避震器的顶部位置：在每个避震器的顶部工作原理：工作原理：检测：加电测试检测：加电测试 电阻电阻3-6欧姆左右欧姆左右 注意：如果存储该故障码，系统不进行悬挂刚注意：如果存储该故障码，系统不进行悬挂刚度控制，开闭点火开关再打开就能恢复其功能。度控制，开闭点火开关再打开就能恢复其功能。执行器原理图 车身高度由气缸内的压缩空气量来决定的，随车身高度由气缸内的压缩空气量来决定的，随着气缸内压缩空气量的增多而增高着气缸内压缩空气量的增多而增高 ，随着气缸，随着气缸内压缩空气量的

45、减少而降低。内压缩空气量的减少而降低。作用：产生压缩气体，充入悬挂系统的气缸，作用：产生压缩气体，充入悬挂系统的气缸，使车身高度上升。使车身高度上升。位置：在发动机室的右前角，位置：在发动机室的右前角，检测：电流：检测：电流：14A以下；运转：加电测试以下；运转：加电测试压力，大于压力，大于8公斤；密封：不能漏气公斤；密封：不能漏气注意当压缩机的工作电流过大时，会记忆注意当压缩机的工作电流过大时，会记忆42码，码，在点火开关打开在点火开关打开70分后自动恢复正常。分后自动恢复正常。干燥器的作用：除去压缩机所供应压缩空气干燥器的作用：除去压缩机所供应压缩空气的湿气。的湿气。干燥剂：硅胶干燥剂：硅

46、胶特点：可重复利用特点：可重复利用位置：在压缩机的后部，紧跟压缩机位置：在压缩机的后部，紧跟压缩机注意：无论何时将干燥器从车上拆下，务必注意：无论何时将干燥器从车上拆下，务必要密封空气管道连接处，以保持硅胶的初始要密封空气管道连接处，以保持硅胶的初始性能。性能。 车身高度由气缸内的压缩空气量来决定的，车身高度由气缸内的压缩空气量来决定的，随着气缸内压缩空气量的增多而增高随着气缸内压缩空气量的增多而增高 ，随，随着气缸内压缩空气量的减少而降低。着气缸内压缩空气量的减少而降低。作用：当电脑判断车身高度偏高时，控制排气作用：当电脑判断车身高度偏高时，控制排气阀打开，相应气缸内的压缩空气就从排气阀排出

47、阀打开，相应气缸内的压缩空气就从排气阀排出。位置：在干燥器本体上位置：在干燥器本体上检测：电阻检测：电阻20欧姆欧姆 不能漏气不能漏气注意：存储该故障，系统不进行自动稳定高度，注意：存储该故障，系统不进行自动稳定高度，开关点火开关就能恢复。开关点火开关就能恢复。作用：提示作用，当车辆达到预定高度，作用：提示作用，当车辆达到预定高度，相应的指示灯就亮起。相应的指示灯就亮起。可通过它提醒系统出了故障可通过它提醒系统出了故障可通过它读取系统故障码可通过它读取系统故障码位置：在仪表板上位置：在仪表板上1）、带减振器的空气弹簧（1）刚度、高度可调的空气弹簧1辅气室（刚性，容积不变）2主气室（柔性，容积可

48、变）3、4减振器A、刚度的调节主、辅气室之间通过一个阀门相通，悬架控制执行器控制阀门的开度，改变两者之间气体通路的大小，使被压缩的空气量发生变化，从而改变空气弹簧的刚度。B、高度的调节高度控制电磁阀在ECU的控制下，可将压缩空气送入空气弹簧，或将空气弹簧内的空气放出，从而改变空气弹簧的高度。车高的自动调节控制。如图：(2)弹簧刚度执行机构：由刚度控制阀与执行机构等组成(3). 空气压缩机和高度控制阀(4). 电控悬架的控制逻辑 电控悬架在控制悬架刚度和阻尼系数均有两种或三种控制模式，即“标准、运动、高”模式，而每一种模式又有软、中、硬三种状态。2）. 减振力可调的减振器(1)悬架控制执行器在E

49、CU的控制下，通过连接杆带动阀门开大或关小，从而改变减振力。减振力和刚度同时变化，刚度越高，减振力应越大。(2)工作原理：电控悬架中的阻尼控制是在减振器结构中采用简单的控制阀，通过在最大、中等、最小的流通面积之间的变换，改变减振液的流通快慢，达到阻尼系数的有级调节。(3)具体的调节过程如下图所示：(4)阻尼转换执行机构：装在减振器上部，由直流电机、减速齿轮、控制杆、电磁铁和挡块组成。如下图所示：(5)以下为几种目前轿车使用的减震器：（一）前悬架的拆装 轿车的前悬架均为独立悬架，基本结构大致相同，但是具体结构各不相同。如轿车转向驱动桥的外等速万向节均为球笼式，而内等速万向节捷达和桑塔纳轿车 为可

50、伸缩球笼式，富康轿车为三叉式。 1. 捷达轿车前悬架的拆卸 （1）车轮与转向节的拆卸 （2）转向节的分解 （3）前减振器的拆卸与分解 （4）梯形臂的拆卸与分解 （5）万向节轴的拆卸与分解 2. 捷达轿车前悬架的安装 （1）副车架、横向稳定杆与梯形臂的安装 （2）转向节与轮毂的组装 （3）转向节与前减振器的安装 （4）万向节的组装 （5）万向节轴的安装 （6）车轮的安装 3. 前轮定位角的测量与调整（二）前悬架零件的检修 1. 万向节轴的检查 2. 前减振器的检查 3. 前轮毂与转向节的检查 4. 副车架、横向稳定杆和梯形臂的检查 5. 车轮的检查（三）前悬架的故障与排除方法 1. 前悬架有噪声

51、 2. 万向节传动轴有噪声 3. 前轮自动跑偏 4. 前轮摆动（一）后悬架的拆装 1. 捷达轿车后悬架的拆卸（1）车轮的拆卸（2）后减振器用后桥体的拆卸 2. 捷达轿车后悬架的安装（1）后桥体的组装与安装（2）后减振器的组装与安装（3）短轴与轴承的安装（4）后轮定位角的检查（二）后悬架零件的检修 1. 后车轮与短轴的检查 2. 后桥体的检查 （三）后悬架的故障与排除方法 1. 后轮摆动 2. 后悬架噪声（一）常见项目的检查与调整 1. 维修时注意事项 2. 高度的检查与调整 3. 高度调节功能的检查 4. 弹簧刚度和阻尼系数调节功能的检查 方法：用专用导线将TDCL或检查连接器端子TC与E1跨

52、接，此时应感觉到悬架刚度与阻尼系数变为“硬”状态。 如图： 5. 排气阀的检查 6. 供气系统的漏气检查（二）自诊断系统 1. 悬架指示灯检查，如图为悬架指示灯： 2. 故障码的读取 3. 查码与检修 4. 故障码的清除（三）常见故障诊断 1. 悬架刚度和阻尼系数控制失灵 2. 高度控制失灵1、驾驶员控制：驾驶员可控制悬挂的基本刚度、驾驶员控制：驾驶员可控制悬挂的基本刚度和初始车身高度和初始车身高度2、防车尾下坐控制：防上在起步工突然加速时、防车尾下坐控制：防上在起步工突然加速时车辆后端下沉车辆后端下沉3、防侧倾控制：防在中高速过度转弯时车辆过、防侧倾控制：防在中高速过度转弯时车辆过度倾斜度倾

53、斜4、防车头下沉控制：防止制动中车辆头部下沉、防车头下沉控制：防止制动中车辆头部下沉高速控制（美规车）：提高高速行驶时车辆的高速控制（美规车）：提高高速行驶时车辆的稳定性稳定性5、不平整控制：提高在不平路面行驶的舒适性、不平整控制：提高在不平路面行驶的舒适性6、自动高度控制：不论车上是否有几个人员，、自动高度控制：不论车上是否有几个人员，都能保证车身处于水平和车身高度不变都能保证车身处于水平和车身高度不变检查项目操作A操作B节气门传感器全关全开转向传感器方向盘正中转向36度以上停车灯开关不踩踩下高度传感器NORMHIGHLRC开关NORMSPORT车速传感器低于20码高于20码门灯开关车门关闭

54、车门打开l82-转向传感器转向传感器l83-停车灯开关停车灯开关l84-门灯开关门灯开关l85-节气门位置信号节气门位置信号l91-车速传感器车速传感器l92-高度控制开关高度控制开关l93-LRC开关开关检测：检测：变化开关的位置在变化开关的位置在电脑电脑10号脚号脚能测到电压能测到电压为为0V或或12V，失效后驾驶员不能控制悬挂刚度，失效后驾驶员不能控制悬挂刚度开关位置 避震器阻尼系数弹簧刚度悬挂系统刚度NORM软软软SPORT中硬中检测检测：随着方向盘的转动在：随着方向盘的转动在电脑电脑28或或29脚能测到脚能测到0V或或5V电压，失效后不能防侧倾控制功能失效电压，失效后不能防侧倾控制功

55、能失效l目的：这是检查转向传感器等信号正否正目的：这是检查转向传感器等信号正否正常常l1、KEY OFF将每个检查项目调到将每个检查项目调到A 状态状态l2、连接诊断座、连接诊断座TS 和和E1l3、点火开关打开（正常高度控制指示灯会、点火开关打开（正常高度控制指示灯会亮亮2秒后闪亮）秒后闪亮）l4、将每个检查项目调到、将每个检查项目调到B状态状态l5、连接诊断座、连接诊断座TC和和E1由高度传感器指示由高度传感器指示灯读码灯读码下下 检测：检测：制动时在电脑制动时在电脑11号脚测到号脚测到12V电压电压 失效的故障：失效的故障：防车头下沉控制功能不起作用防车头下沉控制功能不起作用 ）检测检测

56、：随着节气门从全关到全开，在电脑：随着节气门从全关到全开，在电脑23、24、31脚能交替测量到脚能交替测量到0和和5V电压。电压。 失效后不能进行防车尾下坐控制失效后不能进行防车尾下坐控制检测检测：加电测试：加电测试 电阻电阻3-6欧姆左右欧姆左右 注意：如果存储该故障码，系统不进行注意：如果存储该故障码，系统不进行悬挂刚度控制，开闭火开关再打开就能恢复悬挂刚度控制，开闭火开关再打开就能恢复其功能其功能6-5、执行器原理、执行器原理l检测：检测：7.1减震器：减震器：发发热、自动回位、阻力、平顺热、自动回位、阻力、平顺性、阻尼系数是否可变、漏油性、阻尼系数是否可变、漏油7.2气缸：是否会漏气气

57、缸：是否会漏气如图如图检测：检测：当悬挂开关当悬挂开关 处于处于“NORM”时该时该 灯熄灭，当悬挂开灯熄灭，当悬挂开 关处于关处于“SPORT”时该灯亮。时该灯亮。检测：操纵开关观察车身的变化，失效就不能变检测：操纵开关观察车身的变化，失效就不能变化化 注意：从操纵开关到车注意：从操纵开关到车 身变化会有一段身变化会有一段 延迟延迟,高度变化量一般为高度变化量一般为10-30mm开关位置预定车辆 高度NORM标准HIGH高检测：检测：前提：读到相关故障码前提：读到相关故障码l为了检测汽车高度和因道路不平路面而引起为了检测汽车高度和因道路不平路面而引起的悬挂振动，每个车轮都装有高度传感器的悬挂

58、振动，每个车轮都装有高度传感器l前提：读到相关故障码前提：读到相关故障码l步骤：步骤：A、电源、电源B、与电脑连线、与电脑连线C、换个好的、换个好的传感器传感器D、电脑、电脑l注意：当系统有关该故障码，系统不进行稳注意：当系统有关该故障码，系统不进行稳定车身高度和悬挂刚度控制。把点火开关关定车身高度和悬挂刚度控制。把点火开关关闭又打开，就能恢复控制功能。闭又打开，就能恢复控制功能。l在脑的在脑的4、5、6、7、43、44频率存在频率存在10-5-1、调整：在车身高度不正常时，可以调整高度、调整：在车身高度不正常时，可以调整高度传感器控制连杆。传感器控制连杆。11.1检测：当该开关处于检测：当该开关处于“OFF”位置