汽車的懸掛系統(tǒng)是汽車的車架與車橋或車輪之間的一切傳力連接裝置的總稱,其功能是傳遞作用在車輪和車架之間的力和力矩,并且緩沖由不平路面?zhèn)鹘o車架或車身的沖擊力,并衰減由此引起的震動(dòng),以保證汽車平順行駛。">
技術(shù)

經(jīng)典懸掛系統(tǒng)---麥弗遜式懸掛解析

ainet.cn   2008年12月26日

 

 

汽車的懸掛系統(tǒng)是汽車的車架與車橋或車輪之間的一切傳力連接裝置的總稱,其功能是傳遞作用在車輪和車架之間的力和力矩,并且緩沖由不平路面?zhèn)鹘o車架或車身的沖擊力,并衰減由此引起的震動(dòng),以保證汽車平順行駛。

 

外表看似簡(jiǎn)單的懸掛系統(tǒng)綜合多種作用力,實(shí)際上決定著轎車的穩(wěn)定性、舒適性和安全性,是汽車十分關(guān)鍵的部件之一。汽車的懸掛系統(tǒng)分為非獨(dú)立懸掛和獨(dú)立懸掛兩種,今天我們介紹一下獨(dú)立懸掛的其中一種:著名的麥弗遜式懸掛系統(tǒng),它以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、舒適性佳的優(yōu)點(diǎn)而被廣泛運(yùn)用。

 

要說(shuō)麥弗遜式獨(dú)立懸架在結(jié)構(gòu)上有多簡(jiǎn)單,從構(gòu)成部件來(lái)看,它僅僅由兩大部分構(gòu)成:支柱式減震器(簡(jiǎn)稱:滑柱)和A字型下托臂。與復(fù)雜的多連桿式以及占用空間的橫臂式相比,麥弗遜式獨(dú)立懸架在結(jié)構(gòu)上已經(jīng)作了最大化精簡(jiǎn),并且經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的檢驗(yàn),其結(jié)構(gòu)充分可靠。麥弗遜式獨(dú)立懸架的物理結(jié)構(gòu)為支柱式減震器兼作主銷,承受來(lái)自于車身抖動(dòng)和地面沖擊的上下預(yù)應(yīng)力,轉(zhuǎn)向節(jié)(也可說(shuō)車輪,因?yàn)檗D(zhuǎn)向節(jié)作用于車輪)則沿著主銷轉(zhuǎn)動(dòng);此外,其主銷可擺動(dòng),特點(diǎn)是主銷位置和前輪定位角隨車輪的上下跳動(dòng)而變化,且前輪定位變化小,擁有良好的行駛穩(wěn)定性。在麥弗遜式獨(dú)立懸架中,支柱式減震器除具備減震效果外,還要擔(dān)負(fù)起支撐車身的作用,所以它的結(jié)構(gòu)必須緊湊且剛度足夠,并且套上螺旋彈簧后還要能減震,而彈簧與減震器一起,構(gòu)成了一個(gè)可以上下運(yùn)動(dòng)的滑柱。

 

在麥弗遜懸架結(jié)構(gòu)中,還有一個(gè)關(guān)鍵部件---A字型下托臂,它的作用是為車輪提供橫向支撐力,并能承受來(lái)自前后方向的預(yù)應(yīng)力。車輛在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,車輪所承受的所有方向的沖擊力量就要靠支柱減震器和A字型下托臂這兩個(gè)部件承擔(dān),而這兩個(gè)部件的高強(qiáng)度和輕質(zhì)量也就成為當(dāng)下最前衛(wèi)的設(shè)計(jì)思路,于是就有廠商用空氣減震取代傳統(tǒng)的液壓減震,不過(guò)由于成本高昂而難以形成氣候。不過(guò)由減震器和A字型下托臂構(gòu)成的L型麥弗遜懸架還是能為時(shí)下流行的小車裝大排量發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)留充足的空間。

 

麥弗遜式懸掛是因應(yīng)前置發(fā)動(dòng)機(jī)前輪驅(qū)動(dòng)(FF)車型的出現(xiàn)而誕生的。FF車型不僅要求發(fā)動(dòng)機(jī)要橫向放置,而且還要增加變速箱、差速器、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向機(jī),以往的前懸掛空間不得不加以壓縮并大幅刪掉,因此工程師才設(shè)計(jì)出節(jié)省空間、成本低的麥弗遜式懸掛,以符合汽車需求。現(xiàn)在一般轎車的前后懸掛基本都是麥弗遜式或其變型。

 

麥弗遜(Mcpherson)本人是美國(guó)人,1891年生。從小喜歡機(jī)械的他大學(xué)畢業(yè)后一直在歐洲從事航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造,1924年加入通用汽車公司。30年代的時(shí)候,通用擬定雪佛蘭品牌生產(chǎn)一款總質(zhì)量在900kg以內(nèi),軸距控制在2.74米以內(nèi),注重行駛舒適性的小車。這設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是懸掛??傇O(shè)計(jì)師麥弗遜一改當(dāng)時(shí)盛行的板簧與扭桿彈簧的前懸掛方式,創(chuàng)造性地將減振器和螺旋彈簧組合在一起,安裝在前軸上。實(shí)踐證明這種懸掛形式構(gòu)造簡(jiǎn)單,占用空間小,而且操縱性很好。后來(lái)麥弗遜跳槽到福特,世界上第一輛裝配麥弗遜式獨(dú)立懸架的商品車就誕生在了福特英國(guó)公司,以其名字命名的麥弗遜式懸掛也由此誕生。而麥弗遜懸掛也由于構(gòu)造簡(jiǎn)單、性能優(yōu)越的突出表現(xiàn),被行家譽(yù)為經(jīng)典的設(shè)計(jì)。

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