前 言悬架系统作为支撑整个车身结构的载体，犹如高楼大厦的根基，担负着严肃而伟大的使命，它是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称，其功能是传递作用在车轮和车架之间的力和力矩，缓冲不平路面传给车身的冲击力，并缓解由此引起的震动，以保证汽车的平顺性。看似简单的悬架系统综合多种作用力，不仅影响着车的稳定性与操控性，还影响着乘车人的舒适性，由此可见悬架系统的重要性。今天侃弟就带大家简单梳理一下悬架系统的种类及原理，各位新司机系好安全带上车了。 一、悬架的作用悬架一般从外表上看到仅仅是由一些杆、筒以及弹簧的组成，但是千万不要以为它很简单，因为轿车悬架是一个较难达到完美要求的汽车总成。这是因为悬架在支撑汽车的基础上，既要满足汽车的舒适性要求，又要缓冲复杂路况的震动，还有把控汽车的前进的方向等作用。所以一个悬架的好坏直接会影响驾驶汽车的感受。 二、悬架系统的基本组成典型的悬架结构由弹性元件、导向机构以及减震器等组成。个别结构则还有缓冲块、横向稳定杆等。弹性元件又有钢板弹簧、空气弹簧、螺旋弹簧以及扭杆弹簧等形式，而现代轿车悬架多采用螺旋弹簧和扭杆弹簧，少量高级轿车则使用空气弹簧。 1、弹性元件 用来缓冲震动的装置，通过弹簧的变形来吸收能量。常见的弹簧型式为“圈形弹簧”，其它被使用在汽车上的弹簧还有“钢板弹簧”、“扭力杆弹簧”和“气动弹簧”等。 2、减震器 用来缓冲震动，并且吸收能量的装置。现代电控系统的减震器的阻尼可调节技术，大大的增加了减震器的多路况可选择性。一般避震器内部由液体或气体产生压力来推动阀体，以吸收震动的能量，并且起到减缓震动的作用。 3、导向机构 导向机构的作用是传递力和力矩,同时兼起导向作用。在汽车的行驶过程当中,能够控制车轮的运动轨迹。四轮定位就是恢复导向机构到正常的工作范围上去，以减少对相应附件的磨损。 三、悬架系统的种类大家都知道汽车的悬架系统通常可分为非独立悬架和独立悬架两大类，非独立悬架的车轮装在一整根车轴的两端，因为是刚性连接，当一侧车轮跳动时，另一侧车轮也跟着跳动，使整个车身振动或倾斜。而独立悬挂的车轴分成两段，每个车轮由螺旋弹簧独立连接在车架下面，当一侧车轮发生跳动时，另一边车轮不受影响，两边的车轮可以独立运动，相比非独立悬架，提高了汽车的平稳性和舒适性。 ▌非独立悬架 因为非独立悬架固定在一根轴上，所以左右轮在跳动时会相互牵连，从而降低乘坐的舒适性及操控的安定性，并且会使轮胎角度的变化量大而增大轮胎的磨损度。总体的构造简单，制造成本低，容易维修，占用的空间较小。因构造简单使设计的自由度小，操控的安定性较差。常见的种类有钢板弹簧式非独立悬架，主副簧式钢板弹簧非独立悬架，螺旋弹簧非独立悬架，气动非独立悬架，油气弹簧非独立悬架五种。 ① 钢板弹簧式非独立悬架 钢板弹簧式悬架用钢板弹簧作为弹性元件，整个系统非常简化。这种悬架经常被应用在越野车的后悬上，中部用U型螺栓将钢板弹簧固定在车桥上。 优点 （1） 做工简单 （2） 成本低，后期维护方便 （3） 可承载性更高 缺点 （1） 在于舒适性较弱 （2） 重量较大 （3） 纵向尺寸较大，不利于安装。 （4） 由于形变量有限，行驶过程中，与轮胎地面的贴合度较低。 钢板弹簧式的非独立悬架，曾今应用在一些硬派的越野车上。但是随着现在的多连杆悬架的可靠性逐渐提高，也已经被完全的替代，只用在承载大质量的工程汽车上。例如猎豹的CT7 车型使用钢板弹簧悬架。 ②主副簧式钢板弹簧非独立悬架 主副弹簧的悬架，其实就是在原本的钢板弹簧悬架上加装有一副承载质量的悬架。因为货车悬架所受到的载荷因汽车实际装载量的变化而变化，所以为减小震动，改变悬架的刚度，一般措施是在钢板弹簧后悬架中加装副簧。在优缺点上除了可载荷量更加大，其实和钢板弹簧式得独立悬架基本一致。在大型的卡车上运用的比较多。
③ 螺旋弹簧非独立悬架 螺旋弹簧非独立悬架顾名思义就是承载车身质量的部分由螺旋弹簧来完成，因为其只能承受垂直载荷，所以其悬架系统还要增加设导向机构和减振器，一般只用做轿车的后悬架。代表车型有牧马人Rubicom。
优点 （1） 舒适性相比钢板弹簧式非独立悬架要高 （2） 制造成本低，可靠性高 缺点 （1） 载荷性相比钢板弹簧式悬架会比较的低。 （2） 原则上只能承载垂直载荷，所以需要附件搭配，所以布置空间需求比较大。
④ 气动非独立悬架 汽车在行驶时由于载荷和路面的变化，要求悬架钢度随着变化。轿车要求在平直路面降低车身高度，提高车速行驶；在非平直路面上提高车身高度，增大通过能力，因而要求车身随路面变化而调节高低。空气弹簧式非独立悬架可以满足这样的要求。 空气弹簧式非独立悬架由一般压气机、储气筒，干燥器、高度控制阀、空气弹簧、控制杆等组成，此外还有减振器、导向臂、横向稳定杆等。由空气压缩机向气动弹簧充气来提高车身高度，或者由空气弹簧内的气体经充气口回流到放气口进入大气，空气弹簧内气压下降而降低车身高度，从而来控制车身的高低。 优点 （1） 舒适性高 （2） 任何载荷下均可以保持车身高度不变。 （3） 车身对于不同路况的高度可以调节，所以使用的更加方便。 缺点 （1） 结构复杂，制造成本高。 （2） 后期维护比较专业要求高 （3） 一般不能超载，对载荷的要求比较精确。
气动弹簧出现的比较早，最先就是以气动非独立悬架的形式使用在卡车上，或者对于运载精密度和舒适性要求比较高的车上，像救护车，和大型载客汽车等等。其代表车型有进口的ivECO四驱版。
⑤ 油气弹簧非独立悬架 油气弹簧非独立悬架是指弹性元件采用油气弹簧的非独立悬架。主要构造是由油气弹簧、横向推力杆、缓冲块、纵向推力杆等部件组成。油气弹簧上端固定在车架上，下端固定在前轴上。所以作为弹性元件，它能将来自路面作用在车轮上的冲击力在向车架传递时予以缓和，同时又能衰减随之而来的振动。上、下纵向推力杆用来传递纵向力，承受制动力引起的反作用力矩。横向推力杆传递侧向力。油气弹簧用于载质量大的商用货车上时，体积和质量比钢板弹簧小并具有可变刚度特性，但对密封要求高，维修困难。由于使用的比较偏门所以侃弟就不再做多的介绍了。 ▌独立悬挂 独立悬架是每一侧的车轮都是单独地通过弹性悬架安装在车架或车身下面的。它的优点是，质量轻，减小了车身受到的冲击，并提高了车轮的地面附着力；可用刚度较小软弹簧，改善汽车的舒适性；可以使发动机位置降低，汽车重心也得到降低，从而提高汽车的行驶稳定性；左右车轮单独跳动，互不相干，能减小车身的倾斜和震动。不过，独立悬架存在着结构复杂、成本高、维修不便的缺点。现代轿车大都是采用独立式悬架，按其结构形式的不同，独立悬架又可分为多连杆式悬架系统，横臂式悬架系统、双叉臂独立悬架系统、纵臂式悬架系统、烛式悬架系统、麦弗逊式悬架系统、空气悬架系统等等。 ① 多连杆式悬挂系统 多连杆式由3到5根受力杆组成，所以叫多连杆悬架，这些受力杆组合起来控制车轮的位置变化。多连杆式能使车轮绕着轴线摆动，适当地调整摆臂轴线与汽车纵轴线所成的夹角。目前在中高档轿车中使用最广泛。
优点 （1） 车轮跳动时轮距和前束的变化很小，所以操控性比较高 （2） 舒适性好 缺点 （1） 材料成本和制造成本高、 （2） 布局占用空间大。 （3） 后期维护复杂 代表车型有奔驰E级
② 麦弗逊式悬架系统 麦弗逊在汽车前悬架上的应用相比于其它悬架是最为广泛的，目前家用车的前悬架大多都采用这种悬架。麦弗逊式悬架由螺旋弹簧、减振器、A字形下摆臂组成。它的物理结构为支柱式减振器兼作主销，承受来自于车身震动和地面冲击力。 优点 （1） 质量轻、 （2） 体积小。 （3） 制造成本相对低廉， 缺点 （1） 虽然结构简单，但由于减振器和螺旋弹簧都是对车辆上下的晃动起到支撑和缓冲，因此对于侧向的力量没有提供足够的支撑力度， （2） 造成刹车的时候有较明显的点头现象，舒适度下降。
代表车型有大众高尔夫
③拖曳臂式悬架系统 拖曳臂式悬架具有非独立悬挂的缺点，也兼有独立悬挂的优点，拖曳臂式悬挂的最大优点是左右两轮的空间较大，而且车身的外倾角没有变化，避震器不发生弯曲应力，所以摩擦小。但拖曳臂式悬架的舒适性和操控性均有限，当其刹车时除了车头较重会往下沉外，后轮也会往下沉，从而影响车身平衡，无法提供精准的几何控制。
主要优点：结构简单实用、占用空间最小、制造成本低。 主要缺点：承载性能差、抗侧倾能力较弱、减震性能差、舒适性有限 代表车型有老款速腾
③ 双叉臂式悬架系统 双叉臂悬架拥有上下两个叉臂，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。双叉臂式悬挂的上下两个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。这种悬架大部分安装在跑车和豪华SUV上。
优点 （1） 它的横向刚度好；对于车辆俯仰抑制好，并且给予工程师设计自由度更高。 （2） 可以承受更大强度的推力，对于车身的操控性也有所提高。 缺点 （1） 它的缺点也显而易见，由于结构略显复杂，所以占用空间大， （2） 杆件数量增加使得其成本高。 代表车型奥迪Q7
④ 双横臂式悬架系统 双横臂式悬架和双叉臂式悬架有着许多的共性，只是结构比双叉臂式简单。和双叉臂式悬架一样，双横臂式悬架的横向刚度也比较大，一般也采用上下不等长的摇臂。而有的双横臂的上下臂不能起到纵向导向作用，还需要另加拉杆导向。这种结构较双叉臂更简单，性能介于麦弗逊悬架和双叉臂悬架之间，拥有不错的运动性能。
优点 （1） 双横臂式独立悬架的减震器没有横向载荷，而且上端高度较低，有利于降低车头的高度，改进车身造型。因此，这种悬架具有很好的操纵稳定性和舒适性，是比较高级的悬架。 缺点 （1） 但是双横臂式独立悬架也有的一些缺点，比如结构复杂，成本高，占用的空间较大等。 代表车型马自达6
⑤ 纵臂式悬架系统 纵臂式独立悬架是指车轮在汽车纵向平面内摆动的悬架系统结构，又分为单纵臂式和双纵臂式两种形式。单纵臂式悬架系统当车轮上下跳动时会使主销后倾角产生较大的变化，因此单纵臂式悬挂系统不用在转向轮上。我们熟悉的“老三样”富康的后悬架便属于单纵臂式独立悬架。双纵臂式悬挂系统的两个摆臂一般做成等长的，形成一个平行四杆结构，这样，当车轮上下跳动时主销的后倾角保持不变。双纵臂式悬架系统多应用在转向轮上。
缺点 （1） 单纵臂式悬架当车轮上下跳动时会使主销后倾角产生较大的变化 （2） 占用的横向和纵向空间小、轮距不随车轮跳动而变化 （3） 结构简单、制造成本低 缺点 （1） 承载性能差 （2） 抗侧倾能力较弱 （3） 减震性能差、舒适性有限 代表车型富康
⑥ 烛式悬架系统 烛式悬架系统的结构特点是车轮沿着固定在车架上的主销轴线上下移动。优点在于当悬架系统变形时，主销的定位角不会发生变化，仅是轮距、轴距稍有变化，因此特别有利于汽车的转向操纵稳定和行驶稳定。但烛式悬架系统有一个大缺点，汽车行驶时的侧向力会全部由套在主销套筒的主销承受，致使套筒与主销间的摩擦阻力加大，磨损也较严重。烛式悬架系统现已应用不多。
优点 （1） 当悬架系统变形时，主销后倾角不会发生变化，仅是轮距、轴距稍有变化，因此特别有利于汽车的转向操纵稳定和行驶稳定。 缺点 （1） 汽车行驶过程中，主销要承受来自车轮横向和纵向的冲击载荷，致使套筒与主销间的摩擦阻力加大，加速主销磨损，因此，烛式悬架系统目前已很少应用。麦弗逊式独立悬架可以看作是烛式独立悬架的改进型，应用较广泛。 代表车型老款捷达
⑦ 气动悬架系统 于普通的悬架相比较，气动悬架的最大特点是它的车身承载部件由气体弹簧来完成。负责检测车身高度的水平位置传感器反馈信号给ECU，ECU控制空气压缩机向空气弹簧内部注入空气和排出空气来调节车身高度的高低，还配备减震阻尼可调节系统。所以配备气动悬架的汽车，在任何载荷下车身的高度均不会变化，舒适性不变等优点。
气动悬架的优缺点 优点 （1） 静态压缩量与载荷无关，总保持恒定，这样的话就可以大大减小车轮拱罩内为车轮自由转动而预留的空间，对总体的空间利用很有好处。 （2） 车身可以支承在较软的弹簧上，这就可以提高行车舒适性。 （3） 不论载荷多大，均可以保证回弹和压缩的整个行程不变。
（4） 加载时不需变动前束和外倾角 （5） 必要时载荷可以高一些。 （6） 由于偏转角较小，所以球头连接的磨损也小。 （7） 由于空气弹簧内的空气压力是按载荷来调整的，因此弹簧的刚度与悬架质量就会成比例变化。由此带来的好处是：车身固有频率和行驶舒适性与载荷无关，基本保持恒定 缺点 （1） 制造成本比较高。不过随着技术的进步，制造的成本也是在逐渐的压缩。价格也是越来越亲民。 （2） 由于附件比较多，例如压缩机，储气罐，干燥瓶，水平位置传感器等等，所以其布置于车身上一般需要更大的空间。 （3） 后期维护更加的复杂，空气弹簧在无压力时千万不要运动，因为这时管状气囊无法在活塞上展开，因此会造成损坏。当空气弹簧没有压力时，如果想举升和下压车辆（如用升降平台和举升器），必须先用诊断仪器给相应的空气弹簧充气 代表车型保时捷panamera
侃弟总结其实侃弟上述这些悬架的知识只是基础的介绍，悬架的性能还取决于车企的调校，所以相同种类的悬架在不同的厂家调校出来也会有天差地别的性能变化。例如为了取得良好的舒适性，需要大大缓冲汽车的震动，这样弹簧就要设计得软些，但弹簧软了却容易使汽车发生刹车“点头”、加速“抬头”以及严重侧倾偏向，不利于汽车的转向，容易导致汽车操纵不稳定等。因此说起悬架的构件虽然简单但参数的确定却相当的复杂，车企不但要考虑汽车的舒适性，操控稳定性还要考虑到成本问题。所以并没有绝对的好和坏之分，只有适合自己的才是最好的。 了解更多逗趣的交通及汽车相关新闻，欢迎大家关注“每日侃车”微信公众号！ |
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