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第11期悬架
悬架(或承载式车身)与车桥(或车轮)之间的一切传力连接装置的总称(如图所示)。车架与车桥通过悬架弹性的连接在一起,其主要作用是把路面作用于车轮上的垂直反力(支承力)、纵向反力(驱动力和制动力)和侧向反力以及这些反力所形成的力矩传递到车架(或承载式车身)上,以保证汽车的正常行驶。根据汽车导向装置的不同,悬架又可分为独立悬架和非独立悬架。如图所示。一、非独立悬架
非独立悬架是两侧的车轮分别安装在一根整体式车轴两端,车轴则通过弹性元件与车架或车身连接。这种悬架当一侧车轮因道路不平而跳动时,必将会影响另一侧车轮的工作。其结构简单,工作可靠,而被广泛应用于货车和客车的前、后悬架。有的轿车的后悬架也有采用非独立悬架。如图所示。非独立悬架主要有钢板式非独立悬架、螺旋弹簧式非独立悬架和空气弹簧式非独立悬架三种。
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。应用:货车的前、后悬架中。如图所示。钢板式非独立悬架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。螺旋弹簧非独立悬架常用于轿车的后悬架。用螺旋弹簧作为弹性元件时,必须在悬架系统中安装导向装置和减振器。如图所示。
空气弹簧和螺旋弹簧一样只能传递垂直力,其纵向力和横向力及其力矩由纵向推力杆和横向推力杆来传递。这种悬架中也要装有减振器。如图所示。
二、独立悬架独立悬架采用断开式车桥,两侧车轮分别通过独立悬架与车架或车身相连,每侧车轮可单独运动,互不干扰。常见的有如下几种形式。1、横臂式独立悬架按横臂的数量不同,可分为单横臂式和双横臂式悬架。单摆臂式独立悬架多应用在后悬架上,但由于不能适应高速行驶的要求,目前应用不多。双横臂式独立悬架按上下横臂是否等长,又可分为等长双横臂和不等长双横臂两种,如图所示。
2、纵臂式独立悬架纵臂式独立悬架是指车轮在汽车纵向平面内摆动的悬架结构,又分为单纵臂式和双纵臂式两种形式,如图所示。
3、多杆式独立悬架多杆式独立悬架结构(如图所示),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。应用:一些轿车上为减轻车重和简化结构采用多杆式悬架。
4、烛式悬架烛式悬架的结构特点时车轮沿主销轴线上下移动,如图所示。
5、麦弗逊式独立悬架(又称滑柱摆臂式或支柱式)这种悬架主要由减振器、螺旋弹簧、横摆臂和横向稳定杆等元件组成,如图所示。
6、单斜臂式悬架单斜臂式悬架是介于单横臂与单纵臂之间的一种悬架结构。单斜臂的摆动轴线与汽车纵轴线成一定夹角θ(0°?θ?90°),如图所示。
三、悬架的主要零部件悬架主要由弹性元件、导向装置和减振器等三部分组成。
(一)弹性元件悬架采用的弹性元件常见有钢板弹簧、螺旋弹簧、空气弹簧和油气弹簧等。
1、钢板弹簧钢板弹簧在汽车悬架中使用最为广泛的弹性元件。其构造如图所示。它是由若干片等宽但不等长(厚度可以相等,也可以不相等)的合金弹簧片组合而成的一根近似等强度的弹性梁。
2、螺旋弹簧螺旋弹簧(如图所示螺旋弹簧)是用弹簧钢钢棒料卷制而成,它们有刚度不变的圆柱形螺旋弹簧和刚度可变的圆锥形螺旋弹簧。
3、扭杆弹簧扭杆弹簧本身是一根由弹簧钢制成的扭杆(如图所示)。扭杆断面通常为圆形,少数为矩形或管形。其两端一端固定在车架上,另一端固定在悬架的摆臂上。摆臂则与车轮相连。
4、横向稳定杆横向稳定杆是一根横贯车身下部的弹性扭杆。它由弹簧钢制成,横截面呈圆形。当一侧前轮与车身的垂直距离减少或增加时,通过横向稳定杆扭转,可相应地改变另一侧车轮与车身的距离,从而减少了车身的倾斜,如图所示。
5、气体弹簧气体弹簧主要有油气弹簧(图所示油气弹簧)和空气弹簧(图所示空气弹簧)两种。
(二)减振器1、作用、类型减振器在汽车中的作用是迅速衰减由车轮通过悬架弹簧传给车身的冲击和振动,提高汽车行驶的平顺性能。
按工作原理分为单向作用式减振器和双向作用式减振器。既在压缩和伸张两行程内均能起减振作用的减振器称为双向作用式减振器。另有一种减振器仅在伸张行程内起作用,称为单向作用式减振器。如图所示。
2、双向作用筒式减振器(1)结构双向作用筒式减振器(又称双筒式减振器)一般都具有四个阀(如图所示),即压缩阀、伸张阀、流通阀和补偿阀。流通阀和补偿阀是一般的单向阀,其弹簧很弱;压缩阀和伸张阀是卸载阀,其弹簧较强,预紧力较大。(2)工作原理压缩行程(图所示双向作用筒式减振器压缩行程):当汽车车轮滚上凸起或滚出凹坑时,车轮移近车架(车身),减振器受压缩,减振器活塞下移。活塞下面的腔室(下腔)容积减小,油压升高,油液经流通阀流到活塞上面的腔室(上腔)。
由于上腔被活塞杆占去一部分,上腔内增加的容积小于下腔减小的容积,故还有一部分油液推开压缩阀,流会储油缸桶。这些阀对油液的节流便造成对悬架压缩运动的阻尼力。
伸张行程(图所示双向作用筒式减振器伸张行程):当车轮滚进凹坑或滚离凸起时,车轮相对车身移开,减振器受拉伸。此时减振器活塞向上移动。活塞上腔油压升高,流通阀关闭。上腔内的油液便推开伸张阀流入下腔。同样,由于活塞杆的存在,自上腔流来的油液还不足以充满下腔所增加的容积,下腔内产生一定的真空度,这时储油缸中的油液便推开补偿阀流入下腔进行补充。此时,这些阀的节流作用即造成对悬架伸张运动的阻尼力。
四、悬架系统检修1、钢板弹簧检修用钢板弹簧试验器、样板、新旧件对比、直观视检等方法检验。钢板弹簧出现裂纹、折断或弧高、曲率半径发生明显变化时,更换新件。
更换钢板弹簧时,其长度、宽度、厚度及弧高应符合原厂要求。
钢板弹簧夹箍及固定支架出现裂纹,应更换。弹簧夹箍铆接松动时应重新铆紧。
钢板弹簧销衬套磨损超过1.0mm应更换衬套。
钢板弹簧U形螺栓及中心螺栓螺纹损伤超过两牙或产生裂纹时,应更换。2、减振器检修用手推拉减振器活塞杆应有较大的运动阻力,全行程阻力大小均匀,不得有空行程及卡滞现象,且伸张行程的阻力大于压缩行程的阻力,否则应更换减振器,如图所示。减振器有轻微漏油可继续使用,严重漏油时应更换新件。不允许添加减振器油后继续使用。
汽修小能手