志同道合的小伙伴都在这了 关注“模数师” (此翻译仅供学习交流使用,不参与任何商业用途。) 悬架系统非常复杂,还好设计师们不用完全了解如何去设定完整的悬架,但是了解为何要选择这个系统系统以及这个系统会如何影响布局和比例是十分重要的。 · 从设计师的角度出发,了解为何选用这种类型的系统以及它的结构如何影响汽车的布局和比例是十分重要的。 · 如果你并不是一个底盘专家,那么理解底盘的几何结构对你而言就不是非常重要了,但是它会帮助你理解悬架的机械结构在压缩和回弹的时候对车轮产生的影响。 · 下图展示了一些目前正在使用的悬架系统,下一页会进行详细的细节描述。这些系统被分成了非独立系统和独立系统,一般来说,载运重物或者要求越野环境下有很强适应力的汽车常选用非独立式系统。而独立式系统相对更加复杂,但是提供了较好的操控性和舒适性。 非独立悬架系统
独立悬架系统 · 通常适用于载货的多用途车辆,大多用在后悬架系统,有时也会应用于前悬架。“活动”轴包含主减速系统(差速器和驱动轴)。梁轴应用于不要求主减速驱动的情况下。它们的优点在于低成本,高强度,较长跨度以及较高布局,恒定的离地间隙和可调节性。主要的缺点在于操控性上的妥协,是由于簧下质量的增加。 · 该系统常用于越野SUV上,使用4轮驱动,有很高的强度和连接度。在进行布局设计的时候,最多容许150 mm 的压缩行程,轴通常置于发动机下方,发动机的安装位置就会比较高,允许较长的悬架行程。这会导致驾驶员眼部位置需要足够的高度以便越过发动机盖看到路面。 负重和动态情境下 固定轴和弹簧片 · 常用于小型车辆上,因为其布局效率极高,不需要很长的后悬垂,可以为备胎留下足够的空间。这套系统在有一定载重的情况下工作良好,因为轮胎倾角的压缩量是有限的。摆臂常常通过一个扭曲的梁连接,其位置可以在重心轴或者轴中心线上。这样会减少车辆的滚转,后者会使轮胎在过弯时保持垂直。 纵臂(拖拽臂)和扭转弹簧
· 使用扭转弹簧和水平减震器可以将后部地板的位置降低,增大储物空间。拖拽臂悬架的缺点在于其过弯时的横向晃动,可以通过增加防倾杆来提升操控性。三角拖拽臂悬架也可以减小横向晃动。 纵臂(拖拽臂)和弹簧线圈 装载/动态环境下 · 半挂式拖拽臂在过弯时候会出现较小的轮胎倾角,可提高其强烈驾驶时的操控性。固定梁轴可以安装在拖拽臂上,形成一个轻量化系统。横向推力杆或者瓦特连接来控制梁的横向移动。 · 这种是乘用车上很常见的前悬架系统。麦弗逊支柱与转向杆整合到支柱中央线上以压缩成本。这一系统在横置引擎布局中很好用,但是一般要求较高的挡泥板来安置位于轮胎上方的弹簧。查普曼支柱悬架 一般用于不需要转向的后轮上。 后-查普曼支柱 / 弹簧悬架(非独立) · 这种系统非常简单,便宜而且重量很轻(如图所示)。其布局效率也很高。 · 对于轻量化,入门级跑车来说是很理想的选择。强度更高的版本可用于更大,载重更高的轿车或者SUV上,在这些应用环境下,轮心可能安置在控制臂而非支柱上。 · 这是最复杂的悬架系统,一般用于高性能和豪华汽车的前后悬架上。卡车和SUV常使用SLA系统作为前悬架。控制臂的几何参数是依据倾角控制来设计的,使车辆在任何情况下都能保持轮胎与地面的充分接触。内芯轴布局对于一些车来说是很大的挑战。注意,上控制臂既可以安装在较高位置,也可以安装在较低位置,根据理想的固定点和驱动轴配置来决定。弹簧一般选螺旋弹簧,扭力杆和板簧也是可以依据使用需求来选用的。对于开放式悬架赛车而言,螺旋弹簧一般呈纵向安置,安装在车体内以优化空气动力学特性,该结构的执行者通常是推力杆或者钟形曲柄。 后 – 多连杆 / 线圈弹簧悬架(独立) |
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