懸吊系統

懸吊系統

懸吊系統是如何神奇的發揮功能去降低行駛時的震動,以及車輛行駛的操控性能呢?原來就是在懸吊系統中包含了避震器、彈簧、防傾桿、連桿等機件。

懸吊系統是車身與車輪之間的結構,負責支撐車輛並減輕震動,以提供更好的乘坐舒適性。而懸吊系統的調校,亦影響著車輛行駛的動態表現。

彈簧
汽車在行駛當中會因為路面的不平整而產生震動或是傾斜;汽車在轉向時因離心力的作用而使車身發生程度不一的傾斜;為使汽車在行駛當中能夠獲得適當的操控性與舒適性,則必須裝設的避震裝置,各種彈簧也因此被應用做為懸吊系統中的避震裝置,利用彈簧的變型以吸收能量,來緩和汽車在行駛時產生的震動和傾斜。由此可見彈簧在汽車中擔負著多麼重要的角色。

片狀彈簧:

片狀彈簧大多使用在非獨立式懸吊系統上面;片狀彈簧在懸吊系統中除了擔任彈簧的角色之外,由於彈簧的剛性使之成為懸吊系統的構件之一,片狀彈簧是以多片長條形的彈簧鋼板組合而成;主片彈簧的長度最長,且在二端有裝設彈簧眼,為增大彈力而在主片的下方有補助片彈簧,補助片彈簧的長度則是逐片減短,並以彈簧夾將各彈簧片固定以防止滑動。

片狀彈簧,亦稱為葉片彈簧,是最早應用於汽車上的彈簧,能在很小的形變量之下產生很大的支撐力道,非常適合高負重車輛使用。但乘坐性不佳,現在大都僅在貨運車輛上使用

片狀彈簧在受力後會做彎曲變形。因各鋼板之間的磨擦作用使振幅數增大,而不在使用於乘用車,由於片狀彈簧的載重大因而仍被普遍的使用在大型貨車上面。

圈狀彈簧:

圈狀彈簧大多被使用在獨立式懸吊系統,以及採用非獨立式懸吊系統的房車上面。圈狀彈簧通常被當做壓縮彈簧來使用,圈狀彈簧可因彈簧的各個尺寸的不同而改變圈狀彈簧的性能(特性),因此圈狀彈簧被廣泛的使用在汽車上。圈狀彈簧以彈簧鋼捲成螺旋狀,外型則以直筒的圓柱形式居多。圈狀彈簧在伸縮時沒有摩擦的阻力,使圈狀彈簧有較佳的彈性,而且彈簧線圈大部份是受剪應力,使相同重量的圈狀彈簧可以吸收等重量鋼板2倍以上的能量。圈狀彈簧的變形量較大,可使乘坐的舒適較佳,因此被大量的使用在乘用車與大客車上面。由於圈狀彈簧水平方向的剛性不足,使用在非獨立式懸吊系統時必須加設連桿。

扭桿彈簧:

除少部份車廠的設計之外,現在扭桿式彈簧在車輛的懸吊系統之中,大多做為防傾桿之用。

扭桿彈簧是一種形式很簡單的彈簧,它是利用桿的扭轉彈性來承受力量。將彈簧鋼製圓桿的一端固定,而另外一端受力量產生的扭轉。把扭桿彈簧的一端固定在車體上,另一端利用力臂連接車輪,汽車在行駛時產生的震動就以桿的扭轉彈性來吸收。因扭桿彈簧全部受剪應力,使相同重量的圈狀彈簧可以吸收等重量鋼板2倍以上的能量。扭桿彈簧在汽車上的使用方式分為縱向裝置與橫向裝置二種,其中以橫向裝置的使用為多數。縱向裝置的方式是以扭桿來替代較佔空間的片狀彈簧和圈狀彈簧,例如在Toyota Hiace、Zace、Surf車型的前懸吊,就是以扭桿彈簧搭配雙A臂式懸吊系統。橫向裝置的扭桿除了少數車型是用來替代圈狀彈簧之外,其他橫向裝置的扭桿都是用做平衡左右車輪的受力,做為防傾平衡桿之用。

避震器

避震器的功用

從避震器這個名稱看來,好像車輛的震動主要是由避震器來吸收,其實不然。車輛在行經不平路面之震動所產生的能量主要是由彈簧來吸收,彈簧在吸收震動後還會產生反彈的震盪,這時候就利用避震器來減緩彈簧引起的震盪。

當避震器失效時,車子在行經不平路面就會因為避震器無法吸收彈簧彈跳的能量,而使車身有餘波盪漾的彈跳,影響行車穩定性及舒適性。簡單的說,避震器最主要是要抑制彈簧的跳動,迅速弭平車身彈跳。

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避震器最主要的做用是用來吸收能量。彈簧受力後會壓縮變形,因此可以用吸收路面起伏。但壓縮後的彈簧會有回跳的現象,並持續震動,使車輛產生餘震,影響舒適性。在彈簧加上避震器之後,從壓縮開始,避震器便會吸收能量,並抑止彈簧的回跳,提高舒適性。

當避震器性能不佳時,車子在行經不平路面就會因為避震器無法吸收彈簧彈跳的能量,而使車身有餘波盪漾的彈跳;行駛在崎嶇路面時,彈跳的情形將會更嚴重;在過彎時會因為彈簧的震盪使車輪晃動而降低輪胎的抓地力和循跡性。最好是避震器能夠把彈簧的彈跳次數抑制在一次。

阻尼

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避震器的內部就是使用高黏滯係數的流體以及小尺寸的孔徑,來進行阻尼的設定。

「阻尼」這個詞我們可能很常聽到,但是究竟何謂阻尼呢?簡單的說,阻尼是作用於運動物體的一種阻力,而且阻力通常與運動速度成正比。就拿一般人常見的門弓器來說,當你輕輕開門時,門弓器內的油壓缸所產生的阻力很小,很輕鬆就能把門推開;但是當你用力推門時,反而會因阻力較大而不好推。同樣原理應用於汽車避震器,當彈簧受到較大的伸張或壓縮力時,避震器會因阻尼效應而給予較大的抑制力。

避震器之所以會產生阻尼效應,是因避震器受力而壓縮或拉伸時,內部的活塞在移動時會對液壓油或高壓氣體加壓使之通過小孔徑的閥門,當液壓油或高壓氣體通過閥門時會產生阻力,此一阻力就產生阻尼;而閥門的孔徑大小和液壓油的黏度都會改變阻尼的大小。一般阻尼較大的避震器就是所謂較硬的避震器,阻尼越大則避震器越不容易被壓縮或拉伸,所以車身的晃動也會越小,並增加行經不平路面時輪胎的循跡性,然而卻會降低行駛時的舒適性。

可調式避震器

可調式避震器可分為阻尼大小可調式避震器和彈簧位置高低可調式避震器,以及阻尼大小和彈簧位置高低都可調整的避震器。

阻尼大小可調式:
在避震器的內部使用可以調整孔徑大小的閥門,在將閥門的孔徑變小之後,避震器的阻尼也會跟著變硬。調整避震器的阻尼大小的方式可分為有段與無段的方式。以電子控制方式改變阻尼大小的避震器,則是採取有段調整的方式。

彈簧位置高低可調式:
在避震器的筒身有螺牙並套上特製的螺帽與彈簧拖架,藉著螺帽的移動來調整彈簧拖架的高低位置。把彈簧拖架向下調整會讓彈簧往下移動,可以在不影響避震效果下,降低車身的高度。

防傾桿

Anti-Roll Bar通常翻譯成防傾桿。防傾桿是利用扭力桿彈簧的作用,來達成減少車身傾斜的目的,所以又以扭力桿、平衡桿、平穩桿等名詞做稱呼。防傾桿是一支附在懸吊系統上的桿子;對很多人而言它只是一支不甚起眼的鐵桿而已。現在就將帶您一探「防傾桿」這個位在底盤下方不起眼的裝置的奧秘。

防傾桿的作用

防傾桿的二端透過連桿固定在懸吊系統的下支臂或是避震器上面;在距離桿子的左、右二端約1/3長度的位置會有一個與車身連結的接點。當車子在過彎時因離心力的作用使車身發生滾轉,其情況就是使車身往彎外側傾斜。這個滾轉的動作就如同轉動烤肉架上的肉串。滾轉的幅度大約在7~9度之間;若旋轉的角度太大時就會發生翻車。過彎時因防傾桿的做用而降低車身側傾的程度,並改善輪胎的貼地性。側傾程度減少會使外側車輪的承受的荷重減少;且降低內側車輪荷重減少的量。

防傾桿的桿身發生扭轉時會產生反彈的力量,這個力量就稱為反力矩;防傾桿是利用反力矩來抑制車身的側傾。當左、右輪上下同步動作時,防傾桿就不會發生作用。在左右輪因路面起伏造成不同步跳動,或是在轉向時車身發生傾斜,使防傾桿發生扭轉時才會產生作用。防傾桿只有在作用時才會使行路性變硬,不像換用較硬的彈簧會使行路性全面的變硬。如果以彈簧來減少車身的側傾,則需要換用非常硬的彈簧,以及使用阻尼係數很高的避震器。這樣一來就會造成舒適性與循跡性不良。如果使用適當扭矩的防傾桿則可以在不犧牲舒適性和循跡性的情形下,減少車身在過彎時的傾斜程度。

防傾桿的特性

防傾桿與彈簧二者力量的總合稱為防傾阻力。側傾時車頭和車尾的防傾阻力會同時發生,由於車身前後的配重比例以及重心位移的關係,使得前、後軸的防傾阻力會各不相同,這樣便會影響車子的操控性能。如果後輪的防傾阻力過大,則使車子有轉向過度的傾向。如果前輪的防傾阻力過大,則使車子有轉向不足的傾向。防傾桿可用來控制車身的滾動之外,還可以利用防傾桿來控制前、後軸的防傾阻力戒以改變車子的操控性能。

非獨立懸吊系統

非獨立懸吊系統是以一支車軸(或結構件)連結左右二輪的懸吊方式,因懸吊結構的不同,以及與車身連結方式的不同,使非獨立懸吊系統有多種型式。常見的非獨立懸吊系統有平行片狀彈簧式’ 、扭力樑車軸、扭力樑式三種。

平行片狀彈簧式:

平行片狀彈簧式是用二組平行安裝的片狀彈簧支撐車軸,片狀彈簧當做避震裝置的彈簧,也做為車軸的定位之用。由於這種懸吊方式的構造非常的簡單,使製造成本減少,因片狀彈簧的強度高而有較高的可靠度,以及可以降低車身底板的高度。使用在車身重量變化大的汽車上,可以在車身高度降低時還不容易改變車輪的角度,使操控的感覺保持一致,因而保持不變的乘坐舒適性。例如Toyota Zace、Surf車型的後懸吊即採用平行片狀彈簧式。

扭力樑車軸式:

扭力樑車軸式主要使用在前置引擎前輪驅動(FF)的車。有一連結左右輪的樑,在樑的二端有用來做為前後方向定位的拖曳臂,整個懸吊系統以拖曳臂的前端與車身連結,在樑的上方有用來做為橫向定位的連桿。在車身傾斜時因扭力樑車軸的扭曲,使車輪的傾角會有變化。由於扭力樑車軸式的構造簡單,以及佔用車底的空間較小,相對的車室空間就可以加大,因此大多使用在小型車;例如使用在Toyota Tercel車型的後懸吊。

扭力樑式:

Toyota Wish的後軸懸吊,便是扭力樑式非獨立懸吊系統。

扭力樑式在左右拖曳臂的中間設置扭力樑,使懸吊的外形類似H型,懸吊系統以拖曳臂的前端與車身連結。因左右拖曳臂的剛性大,所以不需要裝設橫向連桿。在車身傾斜時因扭力樑車軸的扭曲,會使車輪的傾角發生變化。在Toyota 的ETA Beam系統中加入可控制方向的襯套(Toe-Control Bushing),使懸吊在車身傾斜時有較佳的指向性。目前ETA Beam被使用在Toyota Corolla Altis、Vios、Wish車型。

非獨立懸吊系統的優點:

1.左右輪在彈跳時會相互牽連,輪胎角度的變化量小使輪胎的磨耗小。
2.在車身高度降低時還不容易改變車輪的角度,使操控的感覺保持一致。
3.構造簡單,製造成本低,容易維修。
4.佔用的空間較小,可降低車底板的高度,增加車室空間。

辛苦了。。谢谢

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甘都卑你知道,请受我一拜

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抗侧翻、免点头、免抬头、增强美观的减振器
有两项技术(自动平衡高度的减振器,申请号:200610051904·2和自动调控减振器,申请号:200610051905·7)做保障,具有电子主动悬挂的功效,又有电子主动悬挂无法比拟的价格优势,以后汽车弯道车身侧倾、制动点头、起动·加速抬头将成为历史;同时将彻底淘汰现有减振器。
首先申明两项技术的减振器都是结构相当简单的机械式,且无需另外增加动力驱动而自动控制。两项技术结合使用最为完美(针对轻型车,特别是轿车),也可以单独使用(针对重型车)。以上两款减振器价格便宜,普通型轿车在几乎不增加成本的情况下,就具有比赛车更加优越的操控性能,又能享受到高档车的舒适。
自动调控减振器 本发明能及时、迅速、恰当地自动调节减振器的刚度和阻尼,确保运载工具行驶的平顺性和稳定性,即乘运的舒适性和平稳性、操纵的稳定性(特别是急转向时车身不侧倾、紧急制动时不点头表现得最为出色),有效地解决了运载工具在行驶中的平顺性和操纵稳定性的矛盾。不仅具有结构简单、成本低廉、调控及时迅速、汽车加速更加强劲且不抬头,缩短提升速度的时间、而且使用范围广泛(火车、飞机等运载工具都能使用)等优点,还能减少交通事故、确保行驶安全,是一种经济实惠、性价比高、社会效益明显的减振器。
自动平衡高度的减振器 能在留有足够的最小离地高度的同时降底机动运载工具最大的离地高度,降低机动运载工具重心,防止了车身侧翻的同时使车身更加紧凑美观;保证足够的舒适度的同时成倍地自动调节弹簧的刚度,有效地解决了车身重载时沉尾头翘的现状,增强了汽车美观。因此,本发明的减振器不仅能提高机动运载工具的稳定性,还能提高机动运载工具平顺性、操纵的稳定性和抗侧翻性能,减少交通事故、确保行驶安全,而且使车身更加紧凑美观,是一种经济实惠、性价比高、社会效益明显的减振器。
谁眼光独到(老式减振器将彻底失去市场),谁就抢占了先机!谁的企业就立于不败之地!

thanx so much!!!