刘亚桐 桐人唐:【图】科普贴! 独立悬挂与非独立悬挂,图文视频版

科普贴! 独立悬挂与非独立悬挂,图文视频版!
',1)">
',2)">
视频介绍不是很完整,暂时先看看! 找到合适的继续补充.
通常我们选车时，汽车销售员总会向我们介绍说这车是什么发动机，什么变速箱，什么悬架等等。说起发动机大家都懂得许多，说起变速箱也无外乎是自动的，还是手动的，而说起悬架有时就有点让人发蒙。
一、什么是汽车悬架
所谓悬架就是指连接车身（车架）和车轮（车轴）的弹性构件，这个构件虽为弹性结构，但它的刚度足以保证汽车的行驶舒适性和稳定性。在汽车行驶过程中，悬架既能抵消减弱路面不平带来的生硬冲击，又能确保车身的横向和纵向稳定性，使车辆在悬架设计的自由行程内时刻都可以保持一个较大范围的动态可控姿态。因此，悬架是关系到车辆操控性和舒适性的重要组成部件之一。
悬架结构形式和性能参数的选择合理与否，直接对汽车行驶平顺性、操纵稳定性和舒适性有很大的影响。由此可见悬架系统在现代汽车上是重要的总成之一。

二、汽车悬架的分类
按照汽车悬架的原理来说，现代汽车中的悬架有两种，一种是被动悬架，另一种是主动悬架。
被动悬架即传统式的悬架，是由弹簧、减振器（减振筒）、导向机构等组成，其中弹簧主要起减缓冲击力的作用，减振器的主要作用是衰减振动。由于这种悬架是由外力驱动而起作用的，所以称为从动悬架。
主动悬架的控制环节中安装了能够产生抽动的装置，采用一种以力抑力的方式来抑制路面对车身的冲击力及车身的倾斜力。由于这种悬架能够自行产生作用力，因此称为主动悬架。主动悬架是由电脑控制的一种新型悬架，具有能够产生反作用力的动力源，主要用于高档轿车，这里不讨论。
根据汽车导向机构不同悬架种类又可分为独立悬架，非独立悬架。如下图所示。（半独立悬架单独介绍）
非独立悬架如上图(a)所示
其特点是两侧车轮安装于一整体式车桥上，当一侧车轮受冲击力时会直接影响到另一侧车轮上，当车轮上下跳动时定位参数变化小。若采用钢板弹簧作弹性元件，它可兼起导向作用，使结构大为简化，降低成本。目前广泛应用于货车和大客车上，有些轿车后悬架也有采用的。非独立悬架由于非簧载质量比较大，高速行驶时悬架受到冲击载荷比较大，平顺性较差。
独立悬架如上图(b)所示
其特点是两侧车轮分别独立地与车架（或车身）弹性地连接，当一侧车轮受冲击，其运动不直接影响到另一侧车轮，独立悬架所采用的车桥是断开式的。这样使得发动机可放低安装，有利于降低汽车重心，并使结构紧凑。独立悬架允许前轮有大的跳动空间，有利于转向，便于选择软的弹簧元件使平顺性得到改善。同时独立悬架非簧载质量小，

三、非独立式悬架特点和种类：
非独立式悬架的两侧车轮安装于一根整体式车桥上，车桥通过悬挂与车架相连。这种悬挂结构简单，传力可靠，但两轮受冲击震动时互相影响。而且由于非悬挂质量较重，悬挂的缓冲性能较差，行驶时汽车振动，冲击较大。该悬挂一般多用于载重汽车、普通客车和一些其他车辆上。
1）钢板弹簧式非独立悬架
钢板弹簧被用做非独立悬架的弹性元件，由于它兼起导向机构的作用，使得悬架系统大为简化。如下图2所示。这种悬架广泛用于货车的前、后悬架中。

图2 钢板弹簧非独立悬架
2）螺旋弹簧非独立悬架
因为螺旋弹簧作为弹性元件，只能承受垂直载荷，所以其悬架系统要加设导向机构和减振器。 （如图3）

3）空气弹簧非独立悬架（我们经常看到的太脱拉）
汽车在行驶时由于载荷和路面的变化，要求悬架刚度随着变化。当空车时车身被抬高，满载时车身则被压得很低，会出现撞击缓冲块的情况。

四、独立悬架特点和种类
每个车轮单独通过一套悬挂安装于车身或者车桥上，车桥采用断开式，中间一段固定于车架或者车身上；此种悬挂两边车轮受冲击时互不影响，而且由于非悬挂质量较轻；缓冲与减震能力很强，乘坐舒适。各项指标都优于非独立式悬挂，但该悬挂结构复杂，而且还会使驱动桥、转向系变得复杂起来。采用此种悬挂的有下面两大类车辆。
1.轿车、客车及载人车辆。可明显提高乘坐舒适性，并且在高速行驶时提高汽车的行驶稳定性。
2.越野车辆、军用车辆和矿山车辆。在坏路和无路的情说下，可保证全部车轮与地面的接触，提高汽车的行驶稳定性和附着性，发挥汽车的行驶速度。
目前采用较多的有以下三种形式：(1) 双横臂式，(2) 麦弗逊式，(3)多杆式独立悬架
（1）双横臂式（双叉式）独立悬架
如图7a所示为双横臂式独立悬架。上下两摆臂不等长，选择长度比例合适，可使车轮和主销的角度及轮距变化不大。这种独立悬架被广泛应用在轿车前轮上。双横臂的臂有做成A字形或V字形，如图5所示。V形臂的上下2个V形摆臂以一定的距离，分别安装在车轮上，另一端安装在车架上。

不等臂双横臂上臂比下臂短。当汽车车轮上下运动时，上臂比下臂运动弧度小。这将使轮胎上部轻微地内外移动，而底部影响很小。这种结构有利于减少轮胎磨损，提高汽车行驶平顺性和方向稳定性。（如图6）

这种悬架目前在轿车中采用很多。如图7所示。麦弗逊式悬架将减振器作为引导车轮跳动的滑柱，螺旋弹簧与其装于一体。这种悬架将双横臂上臂去掉并以橡胶做支承，允许滑柱上端作少许角位移。内侧空间大，有利于发动机布置，并降低车子的重心。车轮上下运动时，主销轴线的角度会有变化，这是因为减振器下端支点随横摆臂摆动。以上问题可通过调整杆系设计布置合理得到解决。
图7 麦弗逊式独立悬架

（3）多杆式独立悬架
独立悬架中多采用螺旋弹簧，因而对于侧向力，垂直力以及纵向力需加设导向装置即采用杆件来承受和传递这些力。因而一些轿车上为减轻车重和简化结构采用多杆式悬架。如图9所示。上连杆9用支架11与车身(或车架)相连，上连杆9外端与第三连杆7相连。上杆9的两端都装有橡胶隔振套。第三连杆7的下端通过重型止推轴承与转向节连接。下连杆5与普通的下摆臂相同，下连杆5的内端通过橡胶隔振套与前横梁相连接。球铰将下连杆5的外端与转向节相连。多杆纱前悬架系统的主销轴线从下球铰延伸到上面的轴承，它与上连杆和第三连杆无关。多杆悬架系统具有良好操纵稳定性，可减小轮胎摩损。这种悬架减振器和螺旋弹簧不象麦弗逊悬架那样沿转向节转动。

1-前悬架横梁 2-前稳定杆 3-拉杆支架 4-粘滞式拉杆 5-下连杆　6-轮毂转向节总成 7-第三连杆 8-减振器 9-上连杆 10-螺旋弹簧 11-上连杆支架 12-减振器隔振块
五、麦弗逊式独立悬架（大部分汽车前悬架选用）
一直以来，汽车的行驶操控性和舒适性与底盘结构中的悬挂系统息息相关，而悬挂结构的简单与复杂也直接决定着汽车制造成本的高低。麦弗逊式独立悬架是众多悬挂系统中的一种，它以结构简单、成本低廉、舒适性尚可的优点赢得了广泛的市场应用。
关于麦弗逊悬架，车坛历史上还有这么一段记载。麦弗逊（Mcpherson）是美国伊利诺斯州人，1891年生。大学毕业后他曾在欧洲搞了多年的航空发动机，并于1924年加入了通用汽车公司的工程中心。30年代，通用的雪佛兰分部想设计一种真正的小型汽车，总设计师就是麦弗逊。他对设计小型轿车非常感兴趣，目标是将这种四座轿车的质量控制在0．9吨以内，轴距控制在2．74米以内，设计的关键是悬架。麦弗逊一改当时盛行的板簧与扭杆弹簧的前悬架方式，创造性地将减振器和螺旋弹簧组合在一起，装在前轴上。实践证明这种悬架形式的构造简单，占用空间小，而且操纵性很好。后来，麦弗逊跳槽到福特，1950年福特在英国的子公司生产的两款车，是世界上首次使用麦弗逊悬架的商品车。麦弗逊悬架由于构造简单，性能优越的缘故，被行家誉为经典的设计。
麦弗逊式悬架是现在轿车中使用最多的：它的主要结构即是由螺旋弹簧加上减振器组成。减振器可以避免螺旋弹簧受力时向前、后、左、右偏移的现象，限制弹簧只能作上下方向的振动。并可以用减振器的行程长短及松紧，来设定悬架的软硬性能。
它的优点是：结构紧凑，车轮跳动时前轮定位参数变化小，有良好的操纵稳定性，成本相对较低。

它的缺点是：因为麦弗逊结构过于简单，造成悬挂的刚度有限。由于麦弗逊悬挂只能靠下托臂和减震器支柱来承受强大的车轮冲击力，所以较易发生几何变形。这种变形体现到驾驶感受上，就是驾驶者会明显的感觉到车身稳定性较差。无论是转弯侧倾，还是刹车点头现象，都非常明显。
当然，设计师们也想了不少办法来解决稳定性问题。我们经常听说的横向稳定杆，防倾杆，平衡杆等等都是用来提高麦弗逊悬挂几何刚度和横向稳定性的部件。
但是，光靠增加稳定杆所提高的性能是有限的，使用各种稳定杆设计能从一定程度上提高稳定性和悬挂几何刚度。如果要从根本解决这些问题，就必须改变整个悬挂的几何形状，那么多连杆和双叉式独立悬架就成了高性能悬挂的代表。
结论：
优点：麦弗逊悬挂拥有良好的响应性和操控性，而且结构简单，占用空间小，成本低，适合布置大型发动机以及装配在小型车身上。
缺点：稳定性差，抗侧倾和制动点头能力弱，增加稳定杆以后有所缓解但无法从根本上解决问题，耐用性不高，减震器容易漏油需要定期更换。
由于汽车前舱要放置发动机等大型部件，空间狭小，大多数厂家不约而同的选用了经济适用，体积小巧的麦弗逊式悬架，而汽车后悬架成了各厂家展示其技术的舞台，在产中型、中大型轿车 后悬架可谓千姿百态，也是也是我们讨论的重点！！！
归结起来，在产中型、中大型轿车 后悬架 ，无论怎么变化，取什么各式各样的怪名，大多数不外乎有三种：
1.拖曳臂式悬架
2.双叉臂式悬架
3.多连杆式悬架
九、拖曳臂式悬架（半独立悬挂）
拖曳臂式悬架是介于独立式和非独立式悬架之间的一种悬架，我们姑且称他为半独立悬挂，为什么呢？
从拖曳臂悬架的构造来看，由于左右纵摆臂被横梁连接，因此悬架结构依旧还保持着整体桥式的特性，这也就使纵向拖臂所连接的车轮在动态运动中外倾角不会发生变化，由此会使前轮出现转向不足，所以拖曳臂后悬无法为车身的精确操控提供良好的保障。不过可喜的是，连接左右纵臂的横梁在连接处为可转动式，在一定程度上可让左右车轮在小范围的空间内自由跳动而不干扰到另一侧车轮，又带有一点独立悬挂的优点，所以我们姑且称他为半独立悬挂！
典型的拖曳臂式后悬挂（实际上拖曳臂悬架属于整体式的一种，因为左右仍属硬性连接）

加装了防倾杆拖曳臂式悬挂：

大家不要被名称迷惑了，不同厂家对这种悬挂的称谓不同：如：纵臂扭转梁独立悬挂，纵臂扭转梁非独立悬挂，H型纵向摆臂悬挂等等。归根结底他们都是同一种悬挂结构——拖曳臂式悬挂，只是调教稍有不同。
我们需要借助拖曳臂悬架的作动原理来看看它为什么性能如此平平。在前面我们已经说到，拖曳臂悬架左右纵臂被一根横梁相连，因此它在某些特性上与整体桥式悬架有相似之处。打个比方，假设一辆装备拖曳臂后悬的紧凑型轿车经过短波路面，由于左右后轮有横梁相连，所以左右两侧车轮都会同时随起伏不平的路面抖动，尽管液压减震器和螺旋弹簧能吸收掉部分震动，但由于后悬的整体性，剩余的无法过滤掉的震动还是不可避免地会传入车厢，因此乘坐者会感到一定的不适，这种不适说得直白点就是比较颠。如果此时后轮装备的是多连杆悬架，左右后轮就可以分别随着各自的连接杆进行上下运动，不会因为中间的横梁而互相干扰，那么舒适性也将大大提高。
舒适性如此，在操控性上你更是别指望拖曳臂会带给你莫大的惊喜。在动态运动尤其是高速转向中，车身随惯性会产生一定的侧倾，前面我们提到由于纵向拖臂所连接的车轮在转向中不会发生外倾角变化，由此会造成前轮的转向不足，所以拖曳臂悬架给人的感觉是极端操控状态下可控性较差，后轮反映较迟钝。其实这也与左右纵臂（车轮）被横梁连接有关，因为转向时车身会侧倾，而弯道内侧车轮会在减震器和弹簧的伸展下尽量保持与地面的接触，左右车轮受力不均会影响到动态操控性。有两种方案倒是可以解决这一问题，一种是更换更为先进的多连杆悬架，另一种则是导入后轮随动转向功能。
拖曳臂式悬挂本身具有非独立悬挂的存在的缺点但同时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。这种悬挂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，拖曳臂悬挂的后轮也会往下沉平衡车身，无法提供精准的几何控制。
拖曳臂式悬挂的优缺点：
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
十、双叉臂式独立悬架
双叉臂式悬挂又称双A臂式独立悬挂，双叉臂悬挂拥有上下两个叉臂，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。
双叉臂式悬挂通常采用上下不等长叉臂（上短下长），让车轮在上下运动时能自动改变外倾角并且减小轮距变化减小轮胎磨损，并且能自适应路面，轮胎接地面积大，贴地性好。
双叉臂的悬挂一般指减震器拥有上下两个支撑臂，由于上下使用了不等长的摆臂，令车轮在上下运动时能自动改变外倾角并且自动适应路面的起伏，使轮胎的附着力更大，因而许多偏重运动设计的车会采用此类悬挂。
从结构上来看，双叉臂式悬架和麦弗逊式悬架有着紧密的血缘关系，它们的共同点为：下控制臂都由一根V字形或A字形的叉形控制臂构成，液压减震器充当支柱支撑整个车身。不同处则在于双叉臂式悬架多了一根连接支柱减震器的上控制臂，这样一来有效增强了悬架整体的可靠性和稳定性。

双叉臂式悬挂运动性出色，为法拉利、玛莎拉蒂等超级跑车所运用。
主要优点：横向刚度大、抗侧倾性能优异、抓地性能好、路感清晰；
主要缺点：制造成本高、占用空大、悬架定位参数设定复杂；
适用车型：运动型轿车、超级跑车以及高档SUV前后悬架。
双叉臂式独立悬架的应用
值得一提的是，双叉臂悬架的上下控制臂能起到抵消横向作用力的功效，这使得支柱减震器不再承受横向作用力，而只应对车轮的上下抖动，因此在弯道上具有较好的方向稳定性。素有“弯道之王”美誉的马自达6前悬采用的就是双叉臂悬架。因此，马自达6在弯道行驶时的侧倾较小，车身的整体感保持得非常好。
在标致407上，前悬采用了名为“独立轴颈双叉前轮系统”的双向控制改进型双叉臂悬架。
一汽丰田皇冠和锐志也都采用了双叉臂式前悬挂。国内采用双叉臂式前悬挂的轿车主要有一汽丰田皇冠和一汽丰田锐志，以及奥迪的豪华SUV Q7、大众途锐等。
尽管双叉臂式独立悬架拥有众多优势——出色的侧向支撑、精确的车轮方向控制等，但由于使用上下控制臂结构，过于稳定的特性却使车轮的响应速度较其他形式悬架要缓慢，上下控制臂的结构也导致这种悬架的横向安装空间增大。因此双叉臂悬架常出现在车身宽大的豪华轿车、全尺寸SUV、皮卡甚至超级跑车上。
如我们熟悉的凯迪拉克赛威SLS、雪铁龙C6、奥迪Q7、大众途锐无一例外都在前悬采用了双叉臂结构。而像兰博基尼盖拉多、玛莎拉蒂3000GT、捷豹等注重操控性能的跑车在前后悬都采用双叉臂悬架，这足以说明双叉臂的应用范围广泛，重要的是它能为车身提供很好的侧向支撑。
雪佛兰克尔维特C6后双叉臂悬架

标致407的改良型双叉臂悬架

捷豹的双叉臂结构，上V臂较小

悍马H3的双叉臂前悬

十一、多连杆式悬架
多连杆式悬架是由(3—5)根杆件组合起来控制车轮的位置变化的悬架。多连杆式能使车轮绕着与汽车纵轴线成二定角度的轴线内摆动，是横臂式和纵臂式的折衷方案，适当地选择摆臂轴线与汽车纵轴线所成的夹角，可不同程度地获得横臂式与纵臂式悬架的优点，能满足不同的使用性能要求。多连杆式悬架的主要优点是：车轮跳动时轮距和前束的变化很小，不管汽车是在驱动、制动状态都可以按司机的意图进行平稳地转向，其不足之处是汽车高速时有轴摆动现象。
最近比较流行的一种后悬架为多连杆式悬架。目前在中高档轿车上使用的多连杆式后悬架并不新鲜，但随着技术的发展，多连杆式后悬架也开始被用在紧凑型轿车上，成为了厂家宣传的卖点。多连杆式悬架能够更加精确地控制车轮与地面接触的角度，因此它是一种比较先进的后悬架结构方案。
现在比较先进的是多连杆结构的后悬挂系统，可分5连杆和4连杆。多连杆的后悬挂能实现主销后倾角的最佳位置，大幅度减少来自路面的前后方向力，从而改善加速和制动时的平顺性和舒适性，同时也保证了行驶中的车辆稳定性，多连杆式的后悬算是比较高级的悬架。












总结:市面销售车型常用悬挂种类
麦弗逊悬挂独立悬挂:(主要用于汽车前悬挂)
主要优点：结构简单、占用空间小、过弯时可以自适应路面有不错的舒适性。
主要缺点：由于直筒式构造，对左右方向的冲击缺乏阻挡力，抗刹车点头作用较差，刚度与稳定性较差，过弯时侧倾明显。
多连杆独立悬挂:
主要优点：舒适性能极佳、操控稳定性能优越
主要缺点：结构复杂、研发生产成本高、占用空间大
双叉臂式独立悬挂:
主要优点：横向刚度大、抗侧倾性能优异、抓地性能好、路感清晰
主要缺点：制造成本高、占用空大、悬架定位参数设定复杂
 
拖曳臂式悬挂:
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
扭力梁式半独立悬挂:
主要优点：构造简单、承载力大,占用空间小、制造成本低
主要缺点：平稳性与舒适性欠缺