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文档简介
第18章汽车行驶系统2025/1/2118.1概述18.2车架18.3车桥18.4车轮与轮胎18.5悬架18.6电控悬架18.7轮胎压力监控系统第18章汽车行驶系统2一、悬架概述1.悬架的功用与组成悬架是车身与车轮之间的一切传力连接装置的总称。1)功用:起传力作用:把路面作用于车轮上的垂直反力、纵向反力和侧向反力以及这些反力所造成的力矩传递到车架(或承载式车身)上。起缓冲减振作用:利用弹性元件和减振器。起导向作用:利用传力构件使车轮按一定轨迹相对于车架或车身跳动。利用横向稳定器,防止车身在转向等行驶情况下发生过大的侧向倾斜。18.5悬架一、悬架概述1.悬架的功用与组成2)组成:弹性元件:承受并传递垂直载荷,缓和由于路面不平引起的对车身的冲击。(缓冲)
减振器:衰减由于弹性系统引起的振动。
(减振)导向机构:用来传递车轮与车身间的力和力矩,同时保持车轮按一定运动轨迹相对车身跳动。(导向)横向稳定器:提高横向刚度,改善汽车的操纵稳定性和行驶平顺性。
18.5悬架图18-46汽车的悬架组成示意图
1-弹性元件2-纵向推力杆3-橡胶套筒4-减振器5-横向稳定器6-横向推力杆7-车轴
8-支杆一、悬架概述2.悬架的类型1)非独立悬架:两侧车轮安装于一整体式车桥上,车轮连同车桥一起通过弹性元件悬挂在车架或车桥上。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。18.5悬架减振器功用加速车架(车身)振动衰减,改善汽车行驶平顺性;减振器和弹性元件并联安装;二、减振器(shockabsorber)基本原理当车架或车身与车桥间受振动出现相对运动时,减振器内活塞上下移动,减振器内的油液便反复地从一个腔经过不同的孔隙流入另一个腔内。通过孔壁与油液间的摩擦和油液分子间的内摩擦消耗了振动的能量,对振动形成阻尼力,使汽车振动能量转化为油液热能,再由减振器吸收散发到大气中。阻尼力随车架与车桥之间的相对运动速度的增减而变化,并与油液粘度、孔道的多少及孔道的大小等因素有关。二、减振器(shockabsorber)要求在悬架压缩行程,减振器阻尼力应较小,以便充分利用弹性元件的弹性;(弹性元件起主要作用)在悬架伸张行程,减振器的阻尼力应大(为压缩行程的2~5倍),以求迅速减振;(减振器起主要作用)当车桥与车架的相对速度过大,减振器应该具有卸荷通道,使其阻尼力保持在一定的限度范围内。二、减振器(shockabsorber)1.双向作用筒式减振器(1)结构组成四个阀流通阀和补偿阀是一般的单向阀,其弹簧很弱;压缩阀和伸张阀是卸载阀,其弹簧较强;双筒式工作缸筒储油缸筒二、减振器(shockabsorber)1-活塞杆2-工作缸筒3-活塞4-伸张阀5-储油缸筒6-压缩阀
7-补偿阀
8-流通阀9-导向座10-防尘罩11-油封
1.双向作用筒式减振器(2)工作过程1)压缩行程:二、减振器(shockabsorber)活塞杆和活塞一起向下运动活塞下腔油液压力增高伸张阀4和补偿阀7关闭;下腔的高压打开流通阀8,油液进入上腔;上腔内增加的容积小于下腔减小的容积;
随着压力的增大,部分液体推开压缩阀6并进入储油筒5;阻尼力减小。节流阀的节流作用产生阻尼力。1-活塞杆2-工作缸筒3-活塞4-伸张阀5-储油缸筒6-压缩阀
7-补偿阀
8-流通阀9-导向座10-防尘罩11-油封
1.双向作用筒式减振器(2)工作过程2)伸张行程:二、减振器(shockabsorber)活塞杆和活塞一起向上运动活塞上腔油液压力增高流通阀8关闭;上腔内的油液推开伸张阀4流入下腔;上腔流来的油液不足以充满下腔增加的容积,下腔内产生真空度,这时储油缸中的油液推开补偿阀7流进下腔进行补充。节流阀的节流作用产生阻尼力。1-活塞杆2-工作缸筒3-活塞4-伸张阀5-储油缸筒6-压缩阀
7-补偿阀
8-流通阀9-导向座10-防尘罩11-油封
1.双向作用筒式减振器(2)工作过程由于伸张阀弹簧的刚度和预紧力比压缩阀大,在同样的油压作用下,伸张阀及相应的常通缝隙的通道截面积总和小于压缩阀的常通缝隙面积总和,这就保证了减震器在伸张行程的阻尼力比压缩行程的大得多,达到迅速减振的要求。二、减振器(shockabsorber)1-活塞杆2-工作缸筒3-活塞4-伸张阀5-储油缸筒6-压缩阀
7-补偿阀
8-流通阀9-导向座10-防尘罩11-油封
2.充气式减振器(1)结构特点组成单筒式减振器(不需储液缸筒)活塞杆进出而引起的缸筒容积的变化由浮动活塞的上下运动来补偿特点在浮动活塞与工作缸筒下部形成的密闭气室中,充有高压(2~3Mpa)氮气。压缩阀/伸张阀:减少一套阀门系统。二、减振器(shockabsorber)2.充气式减振器(2)工作过程优点(比较双筒式)减少一套阀门系统高压氮气:有效减少冲击、消除噪声可靠保证产生足够的阻尼力油气隔离消除油的乳化现象缺点充气工艺复杂,不能修理缸筒变形就不能工作.二、减振器(shockabsorber)3.阻尼可调式减振器(1)特点减振器的阻尼可以根据行驶工况和悬架参数的变化,进行调节,使车辆具有更好的综合性能。(2)工作原理:根据汽车载荷的变化,调整减振器的节流孔的流通面积,进而调整阻尼。当载荷增加时,节流孔流通面积减小,阻尼力增大。载荷减小时的情况相反。二、减振器(shockabsorber)气室来自空气弹簧的气体4.电磁减振器是利用磁流变效应原理实现悬架高度变化的新型减振器。电磁悬架组成:电控单元、车轮位移传感器、电磁减振器.磁流变液:由载体介质(如合成碳氢化合物)中加入3~10μm大小的磁性颗粒材料和保持液体稳定性的添加剂组成。二、减振器(shockabsorber)1-电磁线圈2-微型磁效应通道3-磁流变液4-活塞杆5-电磁活塞6-磁力线磁流变液在外加磁场的作用下,其黏度会发生很大的变化,根据磁场强度大小可呈半固体或固体状态,呈现出强烈的可控流变特性,当外加磁场被撤去时,磁流变液又恢复到原来的液体状态。工作原理:钢板弹簧螺旋弹簧扭杆弹簧气体弹簧橡胶弹簧三、弹性元件1.钢板弹簧组成由若干片等宽但不等长的合金弹簧片组合而成近似等强度的弹性梁,多数情况下由多片弹簧组成安装最长的一片为主片,其两端弯成卷耳,内装衬套用弹簧销与固定在车架上的支架或吊耳作铰链连接三、弹性元件1-弹簧卷耳2-钢板夹3-钢板弹簧4-缓冲块1.钢板弹簧(1)对称/非对称钢板弹簧中心螺栓到两卷耳的距离可以相等也可以不相等。三、弹性元件多片式钢板弹簧可以同时起到缓冲、减振、导向和传力的作用用于货车后悬架可以不装减振器1.钢板弹簧(2)变截面钢板弹簧一些轻型货车和客车采用由单片或2~3片变厚度断面的弹簧片构成的少片变截面钢板弹簧,可以减少片与片间的干摩擦,还提高了工作应力。其弹簧片的断面尺寸沿长度方向是变化的,片宽保持不变,它可以实现汽车的轻量化。三、弹性元件2.螺旋弹簧应用螺旋弹簧用弹簧钢棒料卷制而成,常用于各种独立悬架特点没有减振和导向功能,只能承受垂直载荷在螺旋弹簧悬架中必须另装减振器和导向机构,前者起减振作用,后者用以传递垂直力以外的各种力和力矩,并起导向作用三、弹性元件3.扭杆弹簧是一根由弹簧钢制成的杆,扭杆断面通常为圆形,少数为矩形或管形。两端形状可以做成花键、方形、六角形或带平面的圆柱形等,以便一端固定在车架上,另一端固定在悬架的摆臂上。摆臂还与车轮相连。当车轮跳动时,摆臂便绕着扭杆轴线摆动,使扭杆产生扭转弹性变形,借以保证车轮与车架的弹性联系。三、弹性元件3.扭杆弹簧扭杆弹簧在制造时,经热处理后施加一定的扭转力矩载荷,使它有一个永久变形,而具有一定的预应力,这样可以在实际工作中减小工作时的实际应力,有利于延长扭杆弹簧的寿命。但应注意左右扭杆由于施加应力有方向性,装在车上后承受工作载荷时扭转的方向应与所预加在扭杆上的扭转方向相一致,因而左右扭杆做有标记,安装时应加以注意。采用扭杆弹簧做弹性元件的悬架要设导向机构和减振器。扭杆弹簧与钢板弹簧相比质量轻于钢板弹簧,而且不需润滑,保养维修简便。三、弹性元件4.气体弹簧原理气体弹簧是在一个密封的容器中充入压缩气体,利用气体可压缩性实现弹簧的作用。特点作用在弹簧上的载荷增加时,容器中气压升高,弹簧刚度增大;当载荷减小时,气压下降,刚度减小;气体弹簧具有理想的变刚度特性。类型空气弹簧油气弹簧三、弹性元件4.气体弹簧(1)空气弹簧空气弹簧是以空气做弹性介质,即在一个密闭的容器内装入压缩空气(气压为0.5~1MPa),利用气体的可压缩性实现弹簧的作用。这种弹性元件叫空气弹簧,它分为囊式和膜式空气弹簧。空气弹簧在轿车上有采用,尤其在主动悬架中被采用。三、弹性元件这种弹簧随着载荷的增加,容器内压缩空气压力升高,使其弹簧刚度也随之增加,载荷减少,弹簧压力也随空气压力减少而下降,因而这种弹簧有其理想的弹性特性。4.气体弹簧(1)空气弹簧1)囊式空气弹簧结构特点由夹有帘线的橡胶气囊和密闭压缩空气组成;气囊节数越多,弹性越好,但密封性越差;节与节间有钢质腰环,防止径向扩张相互摩擦;气囊上下盖板将空气封于室内。三、弹性元件4.气体弹簧(1)空气弹簧2)膜式空气弹簧结构特点:由橡胶膜片和金属压制件组成,与囊式相比弹性特性曲线比较理想因其刚度较小,车身自振频率较低因其尺寸较小,在车上便于布置,故多用于轿车三、弹性元件4.气体弹簧(1)空气弹簧3)空气弹簧弹性曲线三、弹性元件4.气体弹簧(2)油气弹簧是在密闭的容器中充入压缩气体和油液。氮气—弹性介质油液—传力介质组成:气体弹簧、工作缸分类单气室油气分隔式油气不分隔式双气室(带反气压式)两级压力式三、弹性元件4.气体弹簧(2)油气弹簧1)单气室油气弹簧①油气分隔式结构特点上半球室、下半球室和橡胶油气隔膜构成了油气分隔式弹簧工作缸、活塞和阻尼阀等构成了减振器防止油液乳化,且便于充气三、弹性元件图18-58单气室油气弹簧示意图a)油气分隔式
b)油气不分隔式1-气体2-油气隔膜3-油液4-工作缸5-活塞4.气体弹簧(2)油气弹簧1)单气室油气弹簧②油气不分隔式结构特点管形活塞内腔和环形腔充满油液管形活塞头上油层,既可润滑活塞又可作为气室的密封油层上方的高压气室中充满了高压氮气,气体和油液之间没有任何隔离装置三、弹性元件图18-58单气室油气弹簧示意图
a)油气分隔式
b)油气不分隔式1-气体2-油气隔膜3-油液4-工作缸5-活塞4.气体弹簧(2)油气弹簧2)双气室油气弹簧①工作原理当弹簧处于压缩行程时主活塞上移,使主气室内气压增高,弹簧刚度增大;浮动活塞下的油液,在反压气室的气压作用下流入主活塞下并补充油液,而反压气室内的气压下降。三、弹性元件当弹簧处于伸张行程时主活塞下移,主气室内的气压降低;主活塞下油液流回浮动活塞的下面,推动活塞上移,而使反压气室内的气压增高;提高了伸张行程的弹簧刚度。消除了在伸张行程中活塞与缸体底部发生撞击的可能性。1-主活塞2-通道3-浮动活塞A-主气室B-反压气室4.气体弹簧(2)油气弹簧2)双气室油气弹簧②结构特点主气室/反压力室:油气不分隔式;工作缸体与车架相连,下端与车桥相连;阻尼阀座上设有阻尼阀,保证油气弹簧在压缩和伸张行程中具有不同的阻尼力;三、弹性元件上述两种油气弹簧的刚度变化幅度较小,因此,如果要保证在汽车空载和满载时都具有较低的固有频率,则其结构就会过大而难以在车上布置。4.气体弹簧(2)油气弹簧3)两级压力式油气弹簧特点比较刚度变幅较大;单双气室:刚度变幅较小;结构原理工作活塞的上方设有两个并列的气室主气室内的气压与单气室油气弹簧的气压相近;补偿气室内的气压则较高;保证空载和满载时悬架有相应的自振频率;三、弹性元件气体弹簧总结1.空气弹簧和油气弹簧同螺旋弹簧一样,只能承受轴向载荷,故气体弹簧必须设置纵向和横向推力杆等导向机构。空气弹簧还须安装减震器;2.气体弹簧可以借专门的控制阀(高度阀)自动调节气囊或气室的原始充气压力,以使车身离地高度保持一定;3.空气弹簧的质量最小,寿命较长,但高度尺寸较大,布置上存在困难,且其密封环节多,容易漏气;4.油气弹簧应用于重型汽车上时,其体积和质量都较钢板弹簧小(质量减少50%以上)。但油气弹簧对气体和油液的密封性都很高,因而对加工和装配的精度要求和对相对滑动的工作表面的表面粗糙度和耐磨性要求都很高。此外,维护也较麻烦。三、弹性元件5.橡胶弹簧原理利用橡胶本身的弹性起弹性元件的作用。特点可以承受压缩载荷和扭转载荷。橡胶内摩擦较大,具有一定的减振能力。应用多用作悬架的副簧和缓冲块。三、弹性元件图18-61橡胶弹簧a)受压缩载荷b)受扭转载荷类型纵置板簧非独立悬架螺旋弹簧非独立悬架空气弹簧非独立悬架油气弹簧非独立悬架特点采用钢板弹簧兼做导向、减振作用,结构大为简化采用螺旋/气体弹簧需要较复杂的导向机构应用广泛应用于货车前、后悬架仅用于轿车后悬架四、非独立悬架1.纵置钢板弹簧非独立悬架四、非独立悬架吊耳支架式1.纵置钢板弹簧非独立悬架四、非独立悬架滑块支承式1.纵置钢板弹簧非独立悬架四、非独立悬架载荷小时:主簧起作用载荷大时:主副簧一起作用FSFS副簧在上的刚度特性副簧在下的刚度特性
副簧逐渐起作用,具有刚度渐变的特点,有利于汽车平顺性。
刚度突变,不利于汽车平顺性。四、非独立悬架1.纵置钢板弹簧非独立悬架四、非独立悬架2.螺旋弹簧非独立悬架组成:螺旋弹簧、减振器、纵向/横向推力杆、加强杆。应用常用于轿车后悬架导向机构纵向推力杆:传递纵向力及力矩,后轴在纵向平面内绕左右橡胶铰接中心线摆动横向推力杆:传递横向力及力矩,左右车轮在横向平面内绕铰接点摆动四、非独立悬架3.空气弹簧非独立悬架车身高度控制阀自动调节车身高度载荷增加时:车桥移近车架,控制杆上升,打开充气阀,压缩空气进入空气弹簧,使车架升高载荷减小时:车桥远离车架,控制杆下移,打开放气阀,空气弹簧内空气排入大气,使车架降低组成囊式空气弹簧/压气机/车身高度调节控制阀/控制杆等特点只传递垂直力有减振器/传力机构四、非独立悬架4.油气弹簧非独立悬架组成油气弹簧(兼减振器)、横向推力杆、纵向推力杆等特点变刚度特性,显著缓和冲击/减少颠簸广泛运用在大型工矿用自卸汽车上五、独立悬架独立悬架的左右车轮不是用整体车桥相连接,而是通过悬架分别与车架(或车身)相连,每侧车轮可独立上下运动。轿车和载重量1t以下的货车前悬架广为采用,轿车后悬架上采用独立悬架也在增加。越野车、矿用车和大客车的前轮也有一些采用独立悬架。结构特点:两侧车轮独立的与车架或车身弹性连接。五、独立悬架独立悬架的优点:两侧车轮可单独跳动,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;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,降低汽车偏频,提高平顺性。具有特殊要求的某些越野汽车采用独立悬架后,可保证汽车在不平道路上行驶时,车轮与路面有良好的接触,增大了驱动力。可增大汽车的离地间隙,大大提高了越野汽车的通过性能。独立悬架的缺点:结构复杂、制造成本高,维护不便,车轮引起轮距变化,加剧轮胎磨损。五、独立悬架类型横臂式独立悬架:车轮在汽车横向平面内摆动的悬架纵臂式独立悬架:车轮在汽车纵向平面内摆动的悬架烛式和麦弗逊悬架:车轮沿主销移动的悬架单斜臂式独立悬架:车轮在汽车斜向平面内摆动的悬架连杆支柱悬架:融入了多连杆式悬架理念的麦弗逊悬架多连杆独立悬架:性能最好的独立悬架1.横臂式独立悬架特点车轮在汽车横向平面内摆动的悬架。类型单横臂式独立悬架双横臂式独立悬架单横臂式双横臂式五、独立悬架1.横臂式独立悬架(1)单横臂式独立悬架特点当悬架变形时,车轮平面将产生倾斜而改变轮距,增加车轮滑移用于转向轮时,会使主销内倾β和车轮外倾α发生较大变化,故在前悬架中很少采用。结构半轴套管断开主减速器左面有一单铰链,半轴可绕其摆动五、独立悬架1.横臂式独立悬架(2)双横臂式独立悬架两摆臂等长式轮距有较大的变化增加车轮滑移两摆臂不等长式主销角度与轮距变化不大,可由轮胎变形适应轿车轮胎可容许轮距改变(每轮4~5mm),而不致使车轮滑移广泛应用于中高级轿车五、独立悬架1.横臂式独立悬架(2)双横臂式独立悬架上下摆臂内端与车架铰接外端与轮毂铰(球)接应用本田雅阁,马自达6,克莱斯勒300C等前悬架思域后悬架图18-70摆臂不等长双横臂式独立悬架1-上摆臂2-下摆臂五、独立悬架1.横臂式独立悬架(3)双叉臂式独立悬架又称双A臂式悬挂横向力由两个叉臂同时吸收,支柱只承载车身重量,因此横向刚度大。上下两个A字形叉臂可以精确的定位前轮的各种参数。前轮转弯时,上下两个叉臂能同时吸收轮胎所受的横向力,加上两叉臂的横向刚度较大,所以转弯的侧倾较小。五、独立悬架图18-71双叉臂式独立悬架1-转向节2-上叉臂3-下叉臂1.横臂式独立悬架(3)双叉臂式独立悬架无主销式用球头结构代替主销,上下球头销的连心线相当于主销轴线优点:侧倾小、可调参数多、轮胎接地面积大、抓地性能优异。应用法拉利跑车、F1赛车等前悬架一汽丰田皇冠/锐志,奥迪豪华SUVQ7、大众途锐前悬架五、独立悬架图18-71双叉臂式独立悬架1-转向节2-上叉臂3-下叉臂大众途锐前悬架五、独立悬架1.横臂式独立悬架(3)双叉臂式独立悬架2.纵臂式独立悬架特点车轮在汽车纵向平面内摆动的悬架类型单纵臂式独立悬架车轮上下跳动将使γ产生很大变化,一般多用于不转向的后轮双纵臂式独立悬架适用于转向轮(γ
不变)五、独立悬架a)单纵臂式独立悬架b)双纵臂式独立悬架2.纵臂式独立悬架(1)单纵臂式独立悬架优点:结构简单实用、占用空间最小、制造成本低。缺点:承载性能差、抗侧倾能力较弱、减震性能差、舒适性有限。适用车型:中小型汽车、低端SUV后悬挂。如:卡罗拉、标志206、飞度、神龙富康等。五、独立悬架2.纵臂式独立悬架(1)单纵臂式独立悬架五、独立悬架图18-73富康轿车后悬架(单纵臂式独立悬架)a)后悬架整体结构示意图b)后悬架结构图1-单纵臂2-左扭杆弹簧3-横向稳定杆端头螺栓4-横向稳定杆套管5-横向稳定杆6-右扭杆弹簧7-前自偏转弹性垫块8-扭杆弹簧支承架9-后自偏转弹性垫块10、12-减振器11-减振器螺栓2.纵臂式独立悬架(2)双纵臂式独立悬架特点两个纵臂长度一般做成相等的,形成平行四连杆机构,车轮上下跳动时,γ保持不变,适用于转向轮。结构两纵臂与转向节铰接车架管式横梁内装有扭杆弹簧扭杆弹簧内端用螺钉固定在横梁中部,扭杆弹簧外端插入纵臂轴的矩形孔内纵臂轴用衬套支承在管式横梁内五、独立悬架3.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;(烛式悬架);车轮沿摆动主销轴线移动的独立悬架;(麦弗逊悬架)。五、独立悬架3.车轮沿主销移动的独立悬架(1)烛式独立悬架结构特点车轮沿固定不动的主销轴线移动主销定位角不变化五、独立悬架3.车轮沿主销移动的独立悬架(1)烛式独立悬架五、独立悬架螺旋弹簧只承受垂直载荷,而车轮上所受的纵向力、侧向力及其力矩则由转向节、套筒经主销传给车架,使得套筒与主销之间的磨损严重。目前很少采用。3.车轮沿主销移动的独立悬架(2)麦弗逊式独立悬架五、独立悬架组成也称滑柱连杆式悬架由滑动立柱(筒式减振器)和横摆臂组成特点车轮沿摆动的主销轴线移动无主销结构减振器上铰链中心与横摆臂外端的球铰链中心的连线为主销轴线前置前驱轿车某些轻型客车应用比较普遍3.车轮沿主销移动的独立悬架(2)麦弗逊式独立悬架五、独立悬架筒式减振器上端与车身上铰接,下端与转向节相连横摆臂(三角形下摆臂)内端与车身铰接,外端与转向节球铰接车轮侧向力:通过转向节大部分由横向臂承受其余部分力由减振器活塞和活塞杆承受比烛式悬架减少了滑动摩擦和磨损3.车轮沿主销移动的独立悬架(2)麦弗逊式独立悬架五、独立悬架优点:增大了两前轮内侧的空间,便于布置;应用飞度、标致307、丰田卡罗拉、通用君越、大众迈腾等前悬挂。4.单斜臂式独立悬架结构介于单横臂和单纵臂之间,多用于后轮驱动汽车的后悬架上特点单斜臂绕汽车纵轴线成夹角θ(0º<θ<90º)的轴线摆动适当选择θ,可调整轮距、车轮倾角、前束等,获得良好操纵性兼有单横臂和单纵臂式独立悬架的优点五、独立悬架4.单斜臂式独立悬架五、独立悬架5.多连杆式独立悬架结构组成导向臂上摆臂(叉形臂)下摆臂(支承减振器/稳定杆)结构特点多连杆悬挂在收缩时能自动调整外倾角,前束角以及使后轮获得一定的转向角度悬挂在压缩时能主动调整车轮定位,能完全针对车型做匹配和调校以最大限度的发挥轮胎抓地力,从而提高整车的操控极限BenzS500五、独立悬架5.多连杆式独立悬架五、独立悬架适用特点:结构复杂,材料/研发/制造成本高,占用空间大悬挂舒适性能/操控性能是所有悬挂中最好的高档轿车的空间充裕、且注重舒适性能和操控稳定性,所以大多使用多连杆悬架。奥迪A85.多连杆式独立悬架应用:应用车型前后悬挂均采用多连杆:北京奔驰E级、华晨宝马3系及5系、一汽奥迪A4及A6L采用多连杆前悬挂:上海大众帕萨特领域采用多连杆后悬挂:长安福特福克斯、一汽大众速腾、广州本田雅阁、上海通用君越、一汽丰田皇冠及锐志、一汽轿车马自达6、东南汽车三菱戈蓝等。五、独立悬架6.横向稳定器组成:U形横向稳定杆、连接杆和支座组成;五、独立悬架结构:支座固定在车身上;稳定杆两端通过连接杆与下摆臂相连;图18-80横向稳定器的安装位置1-上控制臂2-转向节3-支撑杆4-横向稳定杆5-下控制臂6-减振器7-螺旋弹簧6.横向稳定器五、独立悬架工作原理当车身只作垂直移动而两侧悬架变形相等时,横向稳定杆在支座的套筒内自由转动,横向稳定杆不起作用;当两侧悬架变形不等而车身相对于路面横向倾斜时,稳定杆一端向上运动,另一端向下运动,从而被扭转;弹性稳定杆所产生的扭转内力矩妨碍了悬架弹簧的变形,因而减小了车身的横向倾斜和横向角振动;图18-80横向稳定器的安装位置1-上控制臂2-转向节3-支撑杆4-横向稳定杆5-下控制臂6-减振器7-螺旋弹簧传统悬架不能适应汽车在不同行驶状态和道路条件下对弹簧刚度和减振器阻尼变化的要求,故称为被动悬架。电控悬架能自动控制车辆悬架的刚度、阻尼系数及车身高度,根据汽车载质量、车速和路面状况的变化改变悬架特性,因而可最大限度地提高汽车行驶的平顺性和操纵稳定性。电控悬架类型半主动悬架:无源主动悬架,可控阻尼元件+弹簧。弹簧刚度或减振器阻尼系数之一可以根据需要进行自动调整全主动悬架(简称主动悬架):有源主动悬架。弹簧刚度和减振器阻尼系数均可根据需要进行自动调整18.6电控悬架半主动悬架是无源控制,因此汽车在转向、起动、制动等工况时不能对悬架刚度和阻尼力进行有效地控制。半主动悬架按阻尼级别可分为:有级式和无级式一、半主动悬架1.有级式半主动悬架由驾驶人选择或根据传感器信号自动进行选择所需要的阻尼级。一、半主动悬架图18-81阻尼控制执行器结构1-电动机2-电磁铁3-限制器
4-转阀控制杆5-扇形齿轮ECU采用脉宽调制信号控制直流电动机1转动,带动扇形齿轮5驱动调节减振器油液通道截面的转阀转动,使减振器的阻尼状态发生改变。1.有级式半主动悬架减振器有软、中和硬三种不同的阻尼状态。转阀逆时针转动可改变阻尼状态。一、半主动悬架图18-82减振器在不同阻尼状态时的转阀位置2.无级式半主动悬架一、半主动悬架特点悬架系统阻尼无级调节不外加能源装置工作过程速度/位移/加速度等传感器,检测路面条件及行驶状态ECU计算阻尼值步进电机/阀杆/阀门,改变节流孔通道面积,改变系统阻尼2.无级式半主动悬架全主动悬架是在被动悬架系统(弹性元件、减振器、导向机构)中附加一个可控制作用力的装置。该装置通常由执行机构、测量系统、控制系统和能源系统四部分组成。主动悬架根据悬架介质的不同,又可分为主动油气悬架和主动空气悬架两种形式。二、全主动悬架1.主动油气悬架二、全主动悬架组成:ECU、传感器、油气弹簧刚度调节器及电磁阀工作原理好路面正常行驶电磁阀通电中间油气室与主油道接通弹簧刚度变“软”提高汽车平顺性和舒适性高速/转向/起动/制动电磁阀断电中间油气室关闭弹簧刚度变“硬”提高抗侧倾性2.主动空气悬架二、全主动悬架组成:传感器、ECU、空气悬架和高度控制器等。工作原理:加速时后坐、制动时点头、转向时侧倾控制。2.主动空气悬架二、全主动悬架控制功能:车速及路面感应、车身姿态、车身高度。(1)车速与路面感应控制①当车速高时,提高弹簧刚度和减振器阻尼系数,以提高汽车高速行驶时的操纵稳定性。②当前轮遇到突起时,减小后轮悬架弹簧刚度和减振器阻尼系数,以减小车身的振动和冲击。③当路面差时,提高弹簧刚度和减振器阻尼系数,以抑制车身的振动。2.主动空气悬架二、全主动悬架控制功能:车速及路面感应、车身姿态、车身高度。(2)车身姿态控制①转向时侧倾控制:急转向时,提高弹簧刚度和减振器阻尼系数,以抑制车身的侧倾。②制动时点头控制:紧急制动时,提高弹簧刚度和减振器阻尼系数,以抑制车身点头。③加速时后坐控制:急加速时,提高弹簧刚度和减振器阻尼系数,以抑制车身的后坐。2.主动空气悬架二、全主动悬架控制功能:车速及路面感应、车身姿态、车身高度。(3)车身高度控制①高速感应控制:车速超过90km/h,降低车身高度,以减少空气阻力,提高汽车行驶的稳定性。②连续差路面行驶控制:车速在40~90km/h,提高车身高度,以提高汽车的通过性;车速在90km/h以上,降低车身高度,以满足汽车行驶的稳定性。③点火开关OFF控制:驻车时,当点火开关关闭后,降低车身高度,便于乘客上下。④自动高度控制:当乘客和载质量变化时,保持车身高度恒定。轮胎压力监控系统(TirePressureMonitoringSystem,TPMS)作用:在汽车
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