1.1　汽車懸架的功能與組成

現(xiàn)代汽車除了保證行駛性、轉(zhuǎn)向性和制動(dòng)性等基本性能之外，目前正致力于提高安全性和舒適性，向高質(zhì)量、高性能和高附加值的方向發(fā)展。為提高轎車懸架的操縱穩(wěn)定性、乘坐舒適性，工程師們不斷對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)。

舒適性是汽車最重要的使用性能之一。舒適性與車身的固有振動(dòng)特性有關(guān)，而車身的固有振動(dòng)特性又與懸架的特性相關(guān)。懸架是汽車上的重要總成之一，它把車身和車輪彈性地連接在一起。懸架的主要作用是傳遞作用在車輪和車身之間的一切力和力矩，如支撐力、制動(dòng)力和驅(qū)動(dòng)力等，并且緩和由不平路面?zhèn)鹘o車身的沖擊載荷，衰減由此引起的振動(dòng)，保證乘員的舒適性，減小貨物和車輛本身的動(dòng)載荷。

懸架系統(tǒng)與汽車的多種使用性能有關(guān)，為此必須滿足如下要求：

1）懸架系統(tǒng)要保證汽車有良好的行駛平順性。對(duì)以載客為主要目的的轎車來(lái)講，乘員在車中承受的振動(dòng)加速度不能超過(guò)國(guó)標(biāo)規(guī)定的界限值。

2）懸架要保證車身和車輪在共振區(qū)的振幅小，振動(dòng)衰減快。

3）懸架要能保證汽車有良好的操縱穩(wěn)定性。

①懸架要保證車輪跳動(dòng)時(shí)，車輪定位參數(shù)不發(fā)生很大的變化。

②懸架要減小車輪的動(dòng)載荷和車輪跳動(dòng)量。

③懸架要保證車身在制動(dòng)、轉(zhuǎn)向、加速時(shí)穩(wěn)定，減小車身的俯仰和側(cè)傾。

④懸架要保證有很好的可靠性，有足夠的剛度、強(qiáng)度和壽命。

汽車懸架是保證乘座舒適性的重要部件，同時(shí)，作為車架（或車身）與車軸（或車輪）之間連接的傳力機(jī)件，汽車懸架又是保證汽車行駛安全的重要部件。因此，汽車懸架往往被列為重要部件編入轎車的技術(shù)規(guī)格表，作為衡量轎車質(zhì)量的指標(biāo)之一。

汽車懸架包括彈性元件、減振器和傳力裝置等三部分，這三部分分別起緩沖、減振和傳遞力的作用。

1）彈性元件用以傳遞垂直力，并緩和由路面不平度引起的沖擊和振動(dòng)。對(duì)轎車來(lái)說(shuō)，彈性元件多指螺旋彈簧，它只承受垂直載荷，緩和并抑制不平路面對(duì)車體的沖擊，具有占用空間小、質(zhì)量小、無(wú)需潤(rùn)滑的優(yōu)點(diǎn)，但由于彈簧本身沒有阻尼力而沒有減振作用。

2）減振器指液力減振器，可加速衰減車身的振動(dòng)，是懸架機(jī)構(gòu)中最精密和復(fù)雜的機(jī)件。

3）傳力裝置是指車架的上下轉(zhuǎn)向搖臂等叉形鋼架、轉(zhuǎn)向節(jié)等元件，它用來(lái)傳遞縱向力、側(cè)向力及力矩，并保證車輪相對(duì)于車架（或車身）有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

現(xiàn)代轎車的懸架一般采用質(zhì)量小、性能穩(wěn)定可靠的筒式減振器。當(dāng)轎車在不平坦的道路上行駛時(shí)，車身會(huì)發(fā)生振動(dòng)，減振器能迅速衰減車身的振動(dòng)，利用本身油液流動(dòng)的阻力來(lái)消耗振動(dòng)的能量。當(dāng)車架與車軸相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，減振器內(nèi)的油液會(huì)通過(guò)一些窄小的孔、縫等通道反復(fù)地從一個(gè)腔室流向另一個(gè)腔室，這時(shí)孔壁與油液間的摩擦和油液內(nèi)分子間的摩擦形成了對(duì)車身振動(dòng)的阻力，這種阻力在工程學(xué)上稱為阻尼力。阻尼力會(huì)將車身的振動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能，并被油液和殼體所吸收。人們?yōu)榱烁玫貙?shí)現(xiàn)轎車的行駛平穩(wěn)性和安全性，不將阻尼系數(shù)固定在某一數(shù)值上，而是使之隨轎車運(yùn)行的狀態(tài)而變化，使懸架性能總是處在最優(yōu)狀態(tài)附近。因此，有些轎車的減振器是可調(diào)式的，將阻尼分成兩級(jí)或三級(jí)，根據(jù)傳感器信號(hào)自動(dòng)選擇所需要的阻尼級(jí)。

為了提高轎車的舒適性，現(xiàn)代轎車懸架的垂直剛度值設(shè)計(jì)得較低，即很“軟”，這樣雖然乘坐舒適了，但轎車在轉(zhuǎn)向時(shí)，由于離心力的作用會(huì)產(chǎn)生較大的車身傾斜角，直接影響到操縱穩(wěn)定性。為了改善這一狀態(tài)，許多轎車的前后懸架增添了橫向穩(wěn)定桿，當(dāng)車身傾斜時(shí)，兩側(cè)懸架變形不等，橫向穩(wěn)定桿就會(huì)起到類似杠桿的作用，使左右兩邊的彈簧變形接近一致，以減少車身的傾斜和振動(dòng)，提高轎車的行駛穩(wěn)定性。外表上看似簡(jiǎn)單的懸架，包含著多種力的合作，它決定著轎車的穩(wěn)定性、舒適性和安全性，是現(xiàn)代轎車十分關(guān)鍵的部件之一。