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1、典型教案講授內(nèi)容：汽車懸架構(gòu)造與原理主講人：魯植雄學(xué)時(shí)數(shù)：4一、汽車懸架的基本知識(shí) 1 定義 懸架是車架（或承載式車身）與車橋（或車輪）之間的一切傳力連接裝置的總稱。2作用 連接車身與車輪，以適當(dāng)?shù)膭傂灾С熊囕啞?吸收來自路面的沖擊，改善乘坐舒適性。 穩(wěn)定行駛中的車身姿勢(shì)，改善操縱性。3懸架的類型 半主動(dòng)懸架主動(dòng)懸架半被動(dòng)懸架被動(dòng)懸架按作用原理分后懸架前懸架按位置分非獨(dú)立懸架獨(dú)立懸架按結(jié)構(gòu)分懸架4獨(dú)立式懸架 5 非獨(dú)立懸架1） 定義非獨(dú)立懸架是指兩側(cè)的車輪安裝在一根整體式的車橋上，車橋通過彈性元件與車架相連的懸架。該懸架當(dāng)一側(cè)車輪跳動(dòng)時(shí)，將要影響另一側(cè)車輪的工作。優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，制造方便。2）
2、 應(yīng)用非獨(dú)立懸架因其結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，而被廣泛應(yīng)用于貨車的前、后懸架。在轎車中，非獨(dú)立懸架僅用于后橋。3） 類型連桿式螺旋彈簧式懸架平行鋼板彈簧式懸架非獨(dú)立懸架橡膠彈簧油氣彈簧氣體彈簧扭桿彈簧鋼板彈簧螺旋彈簧懸架彈簧二、 汽車懸架的基本構(gòu)件1. 基本構(gòu)件的組成汽車懸架基本構(gòu)件的組成為：n 控制臂及連桿 n 彈簧n 減振器n 穩(wěn)定桿2. 彈簧1）作用承受并傳遞垂直載荷，緩和汽車在不平路面上行駛時(shí)所引起的沖擊。2）轎車懸架彈簧的種類轎車使用的彈簧種類很少，主要受懸架方式的限制，目前使用的懸架彈簧主要有：減振器 三、汽車電子懸架 1. 傳統(tǒng)懸架的缺陷 2. 電子控制懸架的目的電子控制汽車懸架系統(tǒng)的
3、基本目的是通過控制調(diào)節(jié)懸架的剛度和減振器阻尼，突破傳統(tǒng)被動(dòng)懸架的局限區(qū)域，使汽車的懸架特性與行駛的道路狀況相適應(yīng)，保證平順性和操縱性兩個(gè)相互排斥的性能要求都能得到滿足。 3. 電子控制懸架的基本功能電子控制汽車懸架系統(tǒng)的基本功能有三個(gè)。 1）車高調(diào)整功能無論車輛的負(fù)載是多少，本功能都可以保持車高一定。當(dāng)車輛在很差的道路上行駛時(shí)，可以使車高增加；當(dāng)車輛高速行駛時(shí)，又可以使車高降低，以便減少空氣阻力，提高操縱穩(wěn)定性。2）衰減力控制功能本功能的作用是提高車輛的操縱穩(wěn)定性，在急轉(zhuǎn)彎、急加速和緊急制動(dòng)的情況下，可以抑制車輛姿勢(shì)的變化，防止車輛后坐、側(cè)傾、點(diǎn)頭等。3）彈簧剛度彈性系數(shù)的控制功能本功能是利用
4、控制彈簧剛度（彈性系數(shù)）的辦法，來控制車輛起步不同路況時(shí)的姿勢(shì)。 4. 電子控制懸架的分類電子控制懸架系統(tǒng)有主動(dòng)懸架和半主動(dòng)懸架兩種 半主動(dòng)懸架是指懸架元件中的彈簧剛度和減振器阻尼系數(shù)之一可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。為減少執(zhí)行元件所需的功率，主要采用調(diào)節(jié)減振器的阻尼系數(shù)法，只需提供調(diào)節(jié)控制閥、控制器和反饋調(diào)節(jié)器所消耗的較小功率即可。 主動(dòng)懸架是一種具有作功能力的懸架，通常包括產(chǎn)生力和轉(zhuǎn)矩的主動(dòng)作用器（液壓缸、氣缸、伺服電動(dòng)機(jī)、電磁鐵等）、測(cè)量元件（加速度、位移和力傳感器等）和反饋控制器等。主動(dòng)懸架需要一個(gè)動(dòng)力源（液壓泵或空氣壓縮機(jī)等）為懸架系統(tǒng)提供連續(xù)的動(dòng)力輸入。當(dāng)汽車載荷、行駛速度、路面狀況等行駛
5、條件發(fā)生變化時(shí)，主動(dòng)懸架系統(tǒng)能自動(dòng)調(diào)整懸架剛度（包括整體調(diào)整和單輪調(diào)整），從而能同時(shí)滿足汽車行駛平順性和操縱穩(wěn)定性等各方面的要求。 半主動(dòng)懸架1. 半主動(dòng)懸架的特點(diǎn)在車輛懸架中，彈性元件除了吸收和存貯能量外，還得承受車身及載荷。因此，半主動(dòng)懸架都不考慮改變懸架的剛度而只考慮懸架的阻尼。由于半主動(dòng)懸架結(jié)構(gòu)簡單，在工作時(shí)，幾乎不消耗車輛動(dòng)力，又能獲得與全主動(dòng)懸架相近的性能，故應(yīng)用較廣。2. 類型 無級(jí)式半主動(dòng)懸架系統(tǒng)有級(jí)式半主動(dòng)懸架系統(tǒng)半主動(dòng)懸架3.有級(jí)式半主動(dòng)懸架系統(tǒng)1）控制方法在有級(jí)式半主動(dòng)懸架系統(tǒng)中，將阻尼分為兩級(jí)或三級(jí)，可由司機(jī)選擇；或根據(jù)傳感器信號(hào)自動(dòng)選擇所需要的阻尼級(jí)，1984年在日本
6、的一種中型轎車上首先應(yīng)用了這種系統(tǒng)。后來通過研究和發(fā)展又將阻尼分為更多級(jí)，這樣可以擴(kuò)大選擇的范圍。 2) 控制方案與傳統(tǒng)懸架相比較，有級(jí)式半主動(dòng)懸架系統(tǒng)有如下控制效果：l 操縱穩(wěn)定性提高10；l 平順性提高7%。 3) 優(yōu)點(diǎn)其優(yōu)點(diǎn)是能在壞路條件下，或轉(zhuǎn)彎、制動(dòng)汽車時(shí)將阻尼調(diào)節(jié)到很大，使行駛安全性大幅度提高。阻尼可調(diào)式減振器一般分為三級(jí)，即阻尼有硬、運(yùn)動(dòng)（中）、軟三種級(jí)別。 4. 無級(jí)式半主動(dòng)懸架系統(tǒng)1) 特點(diǎn)無級(jí)式半主動(dòng)懸架系統(tǒng)要求其阻尼按照行駛狀態(tài)的動(dòng)力學(xué)要求作無級(jí)調(diào)節(jié)，并在幾毫秒內(nèi)由最小變到最大。2) 組成與工作原理全主動(dòng)懸架系統(tǒng)1. 全主動(dòng)懸架的分類 2. 全主動(dòng)懸架的基本原理 主動(dòng)懸架
7、系統(tǒng)能根據(jù)車身高度、車速、轉(zhuǎn)向角及速率、制動(dòng)等信號(hào)，由電子控制單元（ECU）控制懸架執(zhí)行機(jī)構(gòu)，從而改變懸架系統(tǒng)的剛度、減振器的阻尼力及車身高度等參數(shù)，從而使汽車具有良好的乘坐舒適性和操縱穩(wěn)定性。 主動(dòng)液力懸架氣懸架主動(dòng)油主動(dòng)空氣懸架全主動(dòng)懸架3. 全主動(dòng)懸架的特點(diǎn)1) 懸架剛度可以設(shè)計(jì)得很小，使車身具有較低的固有頻率，以保證正常行駛時(shí)的乘坐舒適性。由于剛度可調(diào)，使汽車轉(zhuǎn)彎出現(xiàn)的車身側(cè)傾、制動(dòng)、加速等引起的縱向擺動(dòng)等問題得到解決。2) 采用主動(dòng)懸架系統(tǒng)時(shí)，因不必兼顧正常行駛時(shí)汽車的舒適性，可將汽車抗側(cè)傾、抗縱擺的剛度設(shè)計(jì)得較大，因而提高了汽車的操縱穩(wěn)定性，使汽車的行駛安全性得以提高。3) 汽車載
8、荷變化時(shí)，主動(dòng)懸架系統(tǒng)能自動(dòng)維持車身高度不變，汽車即使在凹凸不平道路上行駛也可保持車身平穩(wěn)。4) 普通汽車在制動(dòng)時(shí)車頭向下俯沖，由于前后軸載荷發(fā)生變化，使后輪與地面的附著條件惡化，延長了制動(dòng)過程。主動(dòng)懸架系統(tǒng)可以在主動(dòng)時(shí)使車尾下沉，充分利用車輪與地面的附著條件，加速制動(dòng)過程，縮短制動(dòng)距離。5) 主動(dòng)懸架可使車輪與地面保持良好接觸，即車輪跳離地面的傾向減小，因而可提高車輪與地面的附著力，從而提高了汽車抵抗側(cè)滑的能力。 4. 電子控制空氣懸架1) 特點(diǎn)全空氣懸架室電子控制懸架裝置的一種重要型式，其最大特點(diǎn)是在四個(gè)車輪處用充有壓縮空氣的空氣彈簧取代了傳統(tǒng)的鋼螺旋彈簧；并配備了電子控制裝置。它能夠根據(jù)車輛的行駛狀態(tài)，自動(dòng)調(diào)節(jié)彈簧剛度、減振器阻尼力和車身高度。有效消除車輛的側(cè)傾、撳頭和后仰等不良姿態(tài)。保證車輛在行駛中始終保持良好的平順性和可操縱性的狀態(tài)中。2) 電子控制空氣懸架的主要功能 駐車控制車身高度控制力控制彈簧剛度和減振器阻尼電子控制油氣懸架：油氣彈簧以氣體作為彈性介質(zhì)，而用油液作為傳力介質(zhì)，一般由氣體彈簧和相當(dāng)于液力減振器的液壓缸組成。通過油液壓縮空氣室中的空氣實(shí)現(xiàn)剛度特性，通過電磁閥控制油液管路中的小孔實(shí)現(xiàn)變阻尼特性。
汽車懸架構(gòu)造與原理
