麦弗逊减震器解析
麦弗逊悬挂工作的原理
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麦弗逊悬挂工作的原理麦弗逊悬挂是一种常见的车辆悬挂系统,广泛应用于汽车领域。
它的原理是通过减震器和弹簧的相互作用来实现车辆悬挂和减震效果。
下面将从麦弗逊悬挂的构造、工作原理和特点等方面进行详细解析。
构造方面,麦弗逊悬挂主要由弹簧、减震器、上臂、下臂和稳定杆等组成。
其中,弹簧起到支撑和缓冲的作用,可以吸收和释放来自路面的冲击力;减震器主要用来控制车辆的振动,减少车身的摆动和震动;上臂和下臂连接车轮和车身,起到支撑车身和引导车轮运动的作用;稳定杆用于稳定车辆的横向倾斜,提高操控性能。
工作原理方面,麦弗逊悬挂采用了“独立悬挂”的结构设计,即每个车轮都有独立的悬挂系统。
当车辆通过坑洼路面或遇到颠簸时,车轮会受到冲击力的作用,这些冲击力会传递到悬挂系统上。
首先,弹簧被压缩,吸收了部分冲击力;随后,减震器开始工作,通过内部的缓冲装置将剩余冲击力释放掉。
同时,减震器还能控制车轮的运动,使其尽可能保持与路面的接触,提高牵引力和通过性能。
麦弗逊悬挂的工作原理基于力学原理,主要有两个关键点。
首先是弹簧的作用,它能够根据受力的大小和方向进行伸缩变形,从而吸收和释放冲击力。
弹簧的刚度越大,对冲击力的吸收能力就越强,但也容易导致车身的颠簸;弹簧的刚度越小,车身的平稳性和舒适性越好,但对冲击力的吸收能力就越差。
其次是减震器的作用,它通过内部的油压装置或气压装置,控制车轮的上下运动,减少车身的摆动和震动。
减震器内部通常由活塞、缓冲阻尼器和压缩气室等组成。
当车身受到冲击力时,活塞会受到压力而上下移动,通过缓冲器来减缓其运动速度。
这样一来,车轮的运动就可以受到有效的控制,车身的稳定性和操控性能得到了提高。
除了上述原理,麦弗逊悬挂还有一些特点值得关注。
首先是结构简单,制造成本相对较低,易于安装和维修;其次是适应性广泛,适用于各种类型的车辆,从小轿车到重型货车都可以采用;再次是通过调整弹簧刚度和减震器的阻尼力,可以实现车辆的硬软调节,适应不同的行驶环境和驾驶需求;最后是悬挂部件相对较少,减轻了整车重量,提高了燃油经济性。
主动式麦弗逊悬架功能与结构
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主动式麦弗逊悬架功能与结构麦弗逊式悬架概述麦弗逊式悬架又称为滑柱摆臂式悬架,是一种比较常用的独立悬架。
它结构相对比较简单,只有下横臂和减震器与弹簧三个部件连接车轮与车身。
麦弗逊式悬架是铰结式滑柱与下横臂组成的悬架形式,减震器可兼做转向主销,转向节可以绕着它转动。
特点是主销位置和前轮定位角随车轮的上下跳动而变化,这点与烛式悬架正好相反。
这种悬架构造简单,布置紧凑,前轮定位变化小,具有良好的行驶稳定性。
且具有重量轻,占用空间小,上下行程长等优点,所以,麦弗逊式悬架是目前轿车上使用最多的独立悬架。
图1 麦弗逊式悬架实物图采用此种悬架的轿车、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。
对于越野车辆、军用车辆和矿山车辆,在路面情况较差的情况下,也可保证全部车轮与地面的良好接触,从而增大车辆的牵引力。
此外还可增大汽车的离地间隙,提高汽车轮胎的附着性及通过性,最大限度发挥汽车的性能,广泛地被采用在现代汽车上。
麦弗逊式悬架一般用于轿车的前轮,简单的说,麦弗逊式悬架的主要结构是由螺旋弹簧加上减震器组成,减震器可以避免螺旋弹簧受力时出现向前、后、左、右偏移的现象,限制弹簧只能作上下的振动,并可以用减震器的行程长短及松紧,来设定悬架的软硬及性能。
麦弗逊式悬架系统与其他悬架系统相比,具有结构简单,紧凑,占用空间少,性能优越等特点。
除此之外,该类悬架还具有较为合理的运动特性,能够保证整车的性能要求。
因此麦弗逊悬架在前置驱动的轿车和微型汽车上有着广泛的应用。
麦弗逊式悬架的结构分析在麦弗逊式悬架中,为保证系统的受力更加合理,并满足使用寿命的要求,在布置上采用主销中心线,减震器中心线以及弹簧中心线不共线的形式。
一般的,在其它悬架系统结构中,对应于车轮不同的跳动位置,各点至主销中心的距离保持不变。
而在三线不共线的麦弗逊悬架系统中,对应于车轮不同的跳动位置,各点至主销中心的距离是变化的。
图2是麦弗逊式独立悬架的空间结构[3]。
麦弗逊悬架开题报告
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麦弗逊悬架开题报告项目背景麦弗逊悬架是一种常见的汽车悬架系统,广泛应用于众多汽车品牌的轿车、SUV等车型中。
它以其结构简单、可靠性高的特点成为了汽车行业中最常见的悬架系统之一。
然而,随着汽车行业的发展,麦弗逊悬架系统也面临一些挑战,例如悬架系统的减震效果和稳定性等方面的需求不断提高。
因此,本项目旨在研究和改进麦弗逊悬架系统,以提升其性能。
项目目标本项目的目标是对麦弗逊悬架系统进行研究和改进,以提升其减震效果和稳定性。
具体目标包括: 1. 分析麦弗逊悬架系统的工作原理和结构特点; 2. 评估现有的麦弗逊悬架系统在减震效果和稳定性方面的表现; 3. 提出改进方案,包括优化悬架系统的结构设计和调整减震器的参数; 4. 制定实施方案,并进行实验验证改进后的麦弗逊悬架系统的性能。
研究方法本项目采用以下研究方法: 1. 文献综述:对麦弗逊悬架系统的相关文献进行综述,了解其工作原理、结构特点以及现有的改进方案。
2. 数值模拟:利用计算机辅助工程软件对麦弗逊悬架系统进行数值模拟分析,评估其减震效果和稳定性。
3. 实验验证:搭建实验台架,进行对比实验,验证改进方案对麦弗逊悬架系统性能的影响。
预期成果本项目的预期成果包括: 1. 详细的麦弗逊悬架系统的分析报告,包括工作原理、结构特点以及现有的改进方案。
2. 数值模拟分析的结果报告,评估现有麦弗逊悬架系统在减震效果和稳定性方面的表现。
3. 改进方案的提出和实施报告,包括悬架系统的结构优化和减震器参数的调整。
4. 实验结果的报告,验证改进后的麦弗逊悬架系统性能的提升。
计划安排本项目的计划安排如下: 1. 阅读文献综述,了解麦弗逊悬架系统的工作原理和结构特点,完成调研工作; 2. 进行数值模拟分析,评估现有麦弗逊悬架系统在减震效果和稳定性方面的表现; 3. 提出改进方案并进行悬架系统的结构优化; 4. 进行实验验证,并记录实验数据; 5. 分析实验结果,并撰写相关报告。
麦弗逊悬架减振器侧向力分析综述
![麦弗逊悬架减振器侧向力分析综述](https://img.taocdn.com/s3/m/c06bb27648d7c1c708a1451a.png)
设 计 研 究
A UT O MO B I LE A P PL I E D TE C HN OL OG Y
2 0 1 4 年第1 0 期
201 硅 N O.1 0
麦 弗逊 悬 架减 振 器侧 向力 分 析 综 述
刘 守银 ,周 忍
s h o c k a b s o r b e r l a t e r a l or f ce ’ S a f e c t i n g f a c t o r s g e n e r a t e d b y t h e g e o me t r i c s t r u c t u r e o f Ma c p h e r s o n s u s p e n s i o n , t h e e x a mp l e h a s b e e n g i v e n t o i l l u s t r a t e t h e c o n c r e t e me ho t d o f c h ng a i n g s t r u c t u r e o f t h e s u s p e n s i o n g e o me t r y t o r e d u c e o f t h e s h o c k
Ab s t r a c t :S h o c k a b s o r b e r ’ S l a t e r a l f o r c e o f Ma c P h e r s o n s u s p e n s i o n h a s g r e a t i n l f u e n c e o n t h e s e r v i c e l i f e o f s h o c k a b s o r b e r a n d s u s p e n s i o n p e r f o r ma n c e . A s y s t e ma t i c a n a l y s i s o f s h o c k a b s o r b e r ’ S l a t e r a l f o r c e i s i mp o r t a n t f o r Ma c P h e r s o n s u s p e n s i o n d e s i g n . S h o c k a b s o r b e r ’ S l a t e r a l or f c e d e p e n d s o n he t s u s p e n s i o n g e o me t ic r a l s t r u c t u r e a n d g r o u n d or f ce wh i c h i s g e n e r a t e d wh e n he t v e h i c l e i s mo v i n g . h i T s p a p e r h a s g i v e n a l l o v e vi r e w o f na a l y s i s o f s h o c k a b s o r b e r ' s l a t e r a l f o r c e s g e n e r a t e d wh e n t h e wh e e l s b u mp nd a r e b o u n d , a n d wh e n t h e v e h i c l e i s a c c e l e r a t i n g , d e c e l e r a t i n g , c o r n e r i n g . a n d i t wa s c o n i f m e r d t h a t he t
麦弗逊悬挂外倾角和哪些因数相关?
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麦弗逊悬挂外倾⾓和哪些因数相关?作为独⽴悬挂中可以说是采⽤率最⾼的悬挂形式,麦佛逊(英⽂MacPherson Strut,⾹港根据粤语⾳译作“麦花⾂”)⼴泛应⽤于民⽤车领域。
麦弗逊悬挂起名源⾃它的发明者“麦佛逊”。
虽然麦佛逊以其结构紧凑,运作⾼效⽽成为能见度最⾼的前悬挂形式,它却不是最先被发明出来的独⽴悬挂形式。
最初的悬挂系统,是与⾮承载式车⾝搭配的,也就是⼤梁式车架。
于是能够轻易地将悬挂系统的导向机构以及弹性元件全部安装在⼤梁之上的双横臂系统,便是当时出现最早,并且普及率最⾼(事实上不存在其他形式的独⽴悬挂,能合理地与⼤梁式车架搭配)。
随着承载式车⾝被发明出来,汽车的尺⼨也可以很⼤程度地紧凑化。
⽽悬挂系统亦有紧凑化的需求。
麦佛逊式悬挂系统的概念是,作为弹性元件的避震器,通过结构强化之后,同时担任转向以及传递⼒以及⼒矩的作⽤,从⽽可以简化导向机构,腾出更多的空间给引擎舱。
麦弗逊式悬挂的结构相当简单:下横臂是唯⼀的导向机构元件,负责传递纵向以及横向的作⽤⼒,因⽽下横臂的形态与双横臂的横臂相近,都是呈“A”形,在复杂的受⼒环境⾥能兼顾各个⽅向的强度;弹性元件的避震机柱则同时要整合弹簧、减震,以及轴向、横向的受⼒结构,所以避震机柱的结构⽐其他形式的避震机要更为坚固,视觉上也更为粗壮。
在这⾥要强调⼀点,“麦佛逊”是对前悬挂的专称,它的必要条件是“避震机柱”同时负责转向。
⽽类似斯巴鲁翼豹(9代及以前)的后悬挂结构,只能称为“类麦弗逊”。
麦佛逊的避震机柱,⼀端与转向机刚性固定,另⼀端也就是上固定点,就是安装在我们俗称的“避震器塔顶”之上。
上固定点要兼顾避震机柱的旋转(随转动轮)以及承受⼒与⼒矩。
因此麦佛逊悬挂的“塔顶”,⽐起双横臂或者多连杆系统,其设计强度要求更⾼。
插句题外话,为补强塔顶强度,也就衍⽣出被称为“顶吧”的横向撑杆,将左右塔顶刚性连接起来,使得原本半开放的整个引擎舱,从正前⽅切⾯看过去是个闭合的四边形,消除了两端塔顶因为受⼒⽽向中间弯折的变形。
常见的五种车辆悬挂系统解析
![常见的五种车辆悬挂系统解析](https://img.taocdn.com/s3/m/3cdcb0aeb307e87100f696ed.png)
优点。:它结具构有简单与、麦节弗省逊空悬间挂、造相价近低的廉操。控
连杆支柱悬挂的优缺点及适用车型:
通大过限性对 度能连的,接发又运挥动轮有点胎比的抓麦约地弗束力逊角从悬度而设提挂计高更使整高得车的悬的连挂操在控压极缩限时。能主优动点调:整车结轮构定简位(单这个、设节计省自由空度间非、常大造),价能低完廉全针。对车型做匹配和调校以最
A型下控制臂(下摆臂)
麦佛逊式悬挂结构图
广州本田飞度、一汽 丰田卡罗拉、东风标 致307、一汽大众迈腾 等车型前悬挂均采用 麦佛逊式独立悬挂
典型的麦佛逊式悬挂
麦佛逊式独立悬挂的优缺点及适用车型: 优点:结构简单、节省空间、响应速度快、造价低廉。 缺点:横向刚度小、稳定性不好、过弯侧倾严重 适用车型:中小型轿车、中低端SUV前悬
多连身杆连式接独的立悬A字挂优型缺控点制及臂适改用成车型了:三根
的多连杆式悬挂,成本也低于多连杆悬挂故被不少厂家采用。
通过连对杆连定接位运动。点转的弯约时束产角生度设的计横使向得力悬,挂在压缩时能主动调整车轮定位(这个设计自由度非常大),能完全针对车型做匹配和调校以最
大限主度要的由发减挥轮振胎器抓支地柱力和从横而提拉高杆整来车承的担操控极限。
麦佛逊式悬挂的重量轻,对车轮变化的响应速度快,并且一个下摆臂和支柱的结构设计能够自动调整车轮外倾角,使其能在过弯时自
适应路面,能够达到车轮与路面接触面积最大化。
奔驰S级车型多连杆前悬挂结构图
舒适性有限
连杆支柱与麦弗逊悬挂一样,用来支撑车体也是减振器支柱,这种悬挂把减振器,减振弹簧组装在一个总成中。
多连杆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
5.麦弗逊悬架中减振器侧向力的分析与减少方法
![5.麦弗逊悬架中减振器侧向力的分析与减少方法](https://img.taocdn.com/s3/m/d6709dcebe1e650e53ea9904.png)
三、减振器侧向力减少的方法和存在的问题
力的平衡没有变。 力矩的平衡变为以A点为旋转 点的力矩平衡:
车轮上下运动时,减振 器侧向不受力。
四、麦弗逊悬架的侧向力优化的实例
雷诺MEGANE
e
H e
相对普通麦弗逊悬架, 使得地面作用力的力矩e 变小,大幅减小外来的 力矩的大小,减振器侧 向力随之大幅减小。
五、总结
在车辆的整个运动过程中,我们不可能完全消除减振器 的侧向力,只能减小。
同时减振器本身具有一定抗侧向力的能力,我们在设计 时尽量通过改变结构和几何关系来减小减振器侧向力。
通过以上的分析会有这样切肤感受,悬架的几何学左右 着悬架特性和车辆的性能,是悬架极其重要的参数,是悬架 之命。
麦弗逊悬架 减振器侧向力的分析与减少方法
一、麦弗逊悬架两种形式 二、减振器侧向力产生的原因和计算 三、减振器侧向力减少的方法和存在的问题 四、侧向力优化的实例 五、总结
一、麦弗逊悬架两种形式
阿里·麦弗逊(Macpherson)在通用公司发 明麦弗逊悬架,后跳槽到福特公司,上世纪40 年代末,麦弗逊独立悬架真正进入实用化。
三、减振器侧向力减少的方法和存在的问题
而这种螺旋弹簧在下摆臂上麦弗逊悬架,不能采 用螺旋弹簧作用中心偏置的方法,只能采用减小a和e 的办法。
三、减振器侧向力减少的方法和存在的问题
车轮上下运动时,减振器上安装支架中的 橡胶件的变形,也会让减振器侧向受力。
所以在车辆运动过程中,完全消除减振器 侧向力是不可能,只能尽量减小。
二、减振器侧向力产生的原因和计算
这个整体在A、B、E收到FA、FC、 W三个力的作用。这三个力必须满
足两个平衡:ห้องสมุดไป่ตู้
一、三个力的平衡:
某车型麦弗逊悬架KC特性分析
![某车型麦弗逊悬架KC特性分析](https://img.taocdn.com/s3/m/84a1a2a064ce0508763231126edb6f1aff0071be.png)
某车型麦弗逊悬架KC特性分析黄喆;张天宇;赵志军;吴岩【摘要】文章以某乘用车型项目为例,运用ADAMS软件中的CAR模块作为工具,建立某车麦弗逊式前悬架模型,进行仿真,并将仿真结果与竞争车型试验数据及仿真数据进行对比,分析并找出存在的问题并验证建模的准确性.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2018(000)013【总页数】3页(P27-29)【关键词】麦弗逊悬架;K&C特性;仿真分析【作者】黄喆;张天宇;赵志军;吴岩【作者单位】长安大学汽车学院,陕西西安 710064;长安大学汽车学院,陕西西安710064;长安大学汽车学院,陕西西安 710064;长安大学汽车学院,陕西西安710064【正文语种】中文【中图分类】U467前言目前,国内很多新车型的开发都是在成熟已成熟的底盘上根据需要进行调整来达到开发的要求。
在底盘开发过程中,悬架的K&C特性与底盘的性能直接相关。
其中K代表英文Kinermatics,指悬架的运动学特性,也就是不考虑力和质量的运动只跟悬架连杆有关的车轮运动,是车轮上下跳动过程中体现出来的特性;C代表英文Compliance,指悬架的弹性运动学特性,也就是在外力作用下引起的零部件(弹簧、橡胶衬套等)变形,是在某一固定轮跳下,某种或多种外力作用下的悬架参数变化特性[1]。
对K&C特性的理论研究,国内虽然起步比较晚,但是各大高校和车企也进行了系统性的深入研究,建立了整套的试验方法和试验数据库。
本文结合某轿车的开发,对该车前麦弗逊悬架在ADAMS中的建模进行说明介绍,并将该悬架K&C仿真分析、K&C台架试验得到的数据进行对比分析验证。
利用K&C分析指导悬架设计,评估操作稳定性。
1 麦弗逊悬架模型建立本次模型的建立使用的是MSC.ADAMS 2013。
根据所得到的硬点数据,衬套刚度试验数据,横向稳定杆刚度数据,车轮定位参数,设计状态轴荷等信息,以数模参数为基础对前悬架模型进行建模和标定。
汽车底盘的悬挂系统全解
![汽车底盘的悬挂系统全解](https://img.taocdn.com/s3/m/5b648a4e6edb6f1aff001fb7.png)
——悬挂系统
常见汽车悬挂解析
汽车教研室
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现代汽车的悬挂
• 支持车身,改善乘坐的感觉。 • 外表看似简单的悬挂系统综合多种作用力,决定着
轿车的稳定性、舒适性和安全性,是现代轿车十分 关键的部件之一。
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飞度麦弗逊式前悬架
汽车教研室
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悬挂系统的介绍
纵臂式独立悬挂系统
单纵臂式悬挂系统当车轮上下跳动时会使主销后倾角产生
较大的变化,因此单纵臂式悬挂系统不用在转向轮上。这种
单臂式悬挂系统已经很少在现代轿车上使用了。
汽车教研室
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悬挂系统的介绍
多连杆式独立悬挂系统
多连杆独立悬挂,可分为多连杆前悬挂和多连杆后悬挂系统。
• 在汽车高速行驶中转向时,车身会产生很 大的横向倾斜和横向角振动。
• 为减少这种横向倾斜,常在悬架中加设横 向稳定器。
• 应用得最多的是杆式横向稳定器。
2019/9/9
汽车教研室
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工作原理
2019/9/9
汽车教研室
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悬挂系统的介绍
麦弗逊式独立悬挂系统
螺旋弹簧套在减震器上组成,减震器可以避免螺旋弹簧受力
麦弗逊式独立悬挂系统
麦弗逊式悬挂是当今世界用的最广泛的轿车前悬挂之一。 麦弗逊式悬挂由螺旋弹簧、减震器、三角形下摆臂组成, 绝大部分车型还会加上横向稳定杆。
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横向稳定器
麦弗逊悬架仿真分析
![麦弗逊悬架仿真分析](https://img.taocdn.com/s3/m/67dc0b38f56527d3240c844769eae009581ba22c.png)
麦弗逊悬架仿真分析一、本文概述随着汽车工业的飞速发展和消费者对车辆性能要求的不断提高,悬架系统作为车辆的重要组成部分,其设计优化和性能分析显得尤为关键。
麦弗逊悬架作为一种常见的独立前悬架类型,以其结构简单、紧凑且性能稳定的特点,被广泛应用于各类乘用车中。
本文旨在通过仿真分析的方法,对麦弗逊悬架的动态特性进行深入探讨,以期为悬架设计优化和车辆性能提升提供理论支持和实践指导。
本文首先将对麦弗逊悬架的基本原理和结构特点进行简要介绍,为后续分析奠定理论基础。
随后,将详细介绍仿真分析的方法论,包括模型的建立、边界条件的设定、仿真工况的选择等,以确保分析结果的准确性和可靠性。
在此基础上,本文将重点分析麦弗逊悬架在不同工况下的动态响应特性,如位移、速度、加速度等关键参数的变化规律,并探讨其对车辆操纵稳定性和乘坐舒适性的影响。
本文将对仿真结果进行总结,并提出针对性的优化建议,以期为麦弗逊悬架的设计改进和车辆性能的提升提供有益的参考。
通过本文的研究,不仅可以加深对麦弗逊悬架动态特性的理解,还可以为车辆悬架系统的优化设计和性能评估提供科学的方法和依据。
本文的研究方法和成果也可为其他类型悬架系统的仿真分析提供参考和借鉴。
二、麦弗逊悬架结构与工作原理麦弗逊悬架(McPherson Strut Suspension)是汽车工业中应用最为广泛的一种独立悬架形式。
其名称来源于其发明者,英国工程师约翰·麦弗逊(John Alexander McPherson)。
麦弗逊悬架以其结构紧凑、成本低廉、性能稳定等优点,在乘用车市场中占据了主导地位。
麦弗逊悬架主要由减震器、螺旋弹簧、下摆臂、转向节、轴承等部件组成。
减震器与螺旋弹簧组合在一起,构成了悬架的支柱,既起到了支撑车身的作用,又能够吸收路面冲击产生的振动。
下摆臂则连接车轮与车身,通过轴承与转向节相连,使得车轮可以相对于车身进行转向运动。
当车辆行驶在不平坦的路面上时,路面的起伏会引起车轮的上下跳动。
麦弗逊悬架减振器侧向力分析综述
![麦弗逊悬架减振器侧向力分析综述](https://img.taocdn.com/s3/m/24992c53998fcc22bdd10d71.png)
麦弗逊悬架减振器侧向力分析综述刘守银,周忍【摘要】麦弗逊悬架减振器侧向力对减振器寿命和悬架性能影响很大,系统分析减振器侧向力对麦弗逊悬架设计具有重要意义。
减振器的侧向力取决于车辆运动时受到的地面的作用力和悬架的几何结构,本文综述了车辆行驶时车轮上下运动的侧向力、加速、减速、转弯时侧向力的分析,确定了麦弗逊悬架的几何结构对减振器侧向力的影响因素,并通过国内外最新产品的实例说明通过改变悬架的几何结构来减小减振器侧向力的具体方法和产生的效果。
最后对减振器侧向力进行了总结,并对未来麦弗逊悬架的研发工作提出了一些建议。
【期刊名称】汽车实用技术【年(卷),期】2014(000)010【总页数】5【关键词】麦弗逊悬架;减振器;侧向力;综述【文献来源】https:///academic-journal-cn_automobile-applied-technology_thesis/0201223633858.htmlCLC NO.: U467.4 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2014)10-44-05前言因为麦弗逊悬架减振器不仅支撑车体重量,而且承受由作用在车体上的惯性力而产生的弯曲力,所以不可避免增大减振器的滑动部位摩擦力。
为了减小摩擦力,在轴承和活塞的滑动部位使用摩擦系数低的材料来提高滑动性,如在活塞杆导向座处采用PTFE涂层、在活塞上使用PTFE薄膜等,但是,这只能在很小程度上减小摩擦力,更重要的是减小作用在减振器上的侧向力[1]。
麦弗逊悬架减振器在实际应用中因活塞杆发生侧向摩擦,引发早期失效和漏油等,同时,摩擦阻力增加了车轮的上下运动的阻力,因此,麦弗逊悬架及悬架元件侧向受力而产生的摩擦不仅影响悬架及悬架元件的耐久性,而且更直接、更显著地影响整车平顺性。
国内外学者麦弗逊悬架减振器侧向力的研究方面主要侧重车轮上下运动时的侧向力,并发表了很多论文[2-5]。
全面解析5种常见悬挂—麦弗逊式独立悬挂
![全面解析5种常见悬挂—麦弗逊式独立悬挂](https://img.taocdn.com/s3/m/891ddf7527284b73f2425038.png)
全面解析5种常见悬挂随着汽车产销量的高速发展,国内汽车的保有量也达到了空前的规模,消费者在购车的时候也不再简单把汽车看成是面子工程,而是越来越关心其汽车的各项性能,尤其是汽车的操控性能受到了极大关注。
在这个言必谈操控、论必说运动的年代里,几乎所有汽车品牌多在大力的宣传自己产品优秀的操控性能,从欧系的宝马、奥迪、萨伯到日系的讴歌、英菲尼迪等高端品牌无不在极力宣传自己良好的操控性和运动性,就连一向以舒适性能为取向的奔驰、凯迪拉克、雷克萨斯等高端品牌也在新近的设计中加入了更多的运动取向。
从以福克斯为代表的紧凑型轿车到以迈腾为代表的中级车到以宝马5系Li为代表的高档车无不标榜自己的运动性能。
那么他们是否如宣传所说这么优秀,此次汽车探索就为大家解读影响汽车运动性能的汽车底盘的核心——悬挂系统,并分析不同悬挂对汽车操控性及舒适性的影响。
悬挂在汽车底盘安放位置的示意图悬挂的概念和分类首先让我们来了解一下什么是悬挂:悬挂是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称,悬架的主要作用是传递作用在车轮和车身之间的一切力和力矩,比如支撑力、制动力和驱动力等,并且缓和由不平路面传给车身的冲击载荷、衰减由此引起的振动、保证乘员的舒适性、减小货物和车辆本身的动载荷。
典型的汽车悬挂结构由弹性元件、减震器以及导向机构等组成,这三部分分别起缓冲,减振和力的传递作用。
绝大多数悬挂多具有螺旋弹簧和减振器结构,但不同类型的悬挂的导向机构差异却很大,这也是悬挂性能差异的核心构件。
根据结构不同可分为非独立悬挂和独立悬挂两种。
奥迪运动轿车S4前后均采用了独立悬挂非独立悬挂由于是用一根杆件直接刚性地连接在两侧车轮上,一侧车轮受到的冲击、振动必然要影响另一侧车轮,这样自然不会得到较好的操纵稳定性及舒适性,同时由于左右两侧车轮的互相影响,也容易影响车身的稳定性,在转向的时候较易发生侧翻。
独立悬挂底盘扎实感非常明显。
由于采用独立悬挂汽车的两侧车轮彼此独立地与车身相连,因此从使用过程来看,当一侧车轮受到冲击、振动后可通过弹性元件自身吸收冲击力,这种冲击力不会波及另一侧车轮,使得厂家可在车型的设计之初通过适当的调校使汽车在乘坐舒适性、稳定性、操纵稳定性三方面取得合理的配置。
【精品文档系列】基于catia和adams的麦弗逊悬架运动分析
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摘要悬架系统是汽车最重要的零部件之一,悬架的运动学特性直接影响到汽车操作稳定性和使用性能,悬架运动学的研究是汽车研究开发中最重要课题之一。
本文介绍了汽车悬架系统运动学的研究现状,并对独立悬架系统做了详细的分类和对比分析,选取麦弗逊悬架系统最为本文的研究对象,详细分析了麦弗逊悬架系统的结构组成、布置形式及运动特性,并利用CATIA软件建立了麦弗逊悬架的三维模型,并通过装配设计,完成了麦弗逊悬架系统模型的装配。
最后,通过机械系统动态仿真软件ADAMS,对麦弗逊悬架进行运动仿真分析,模拟在车轮上下跳动的运动激励下,测定出麦弗逊悬架的定位参数特性曲线,并对其做一个简单的分析。
关键词:麦弗逊悬架;运动学仿真;CATIA;车轮定位参数AbstractThe suspension is one of the most vital components of a vehicle. The kinematics characteristic is directly related to handing and stability, and use performance of the automobile. And the study of suspension kinematics is one of the most important subjects of research of vehicle design.The paper describes the current research status of the kinematics of automotive suspension system, through the specific classification and analysis of the automotive independent suspension system, Macpherson suspension system was chosen to be analyzed, through the analysis of the structure, arrangement and dynamic characteristics of the Macpherson suspension, a virtual prototype model was accomplished by the assembly design of the 3D models of this suspension system, by using the software ADAM. In the end, the Macpherson suspension is analyzed by multi-body system dynamics software ASAMS. The Macpherson suspension mechanism was driven by the up and down movement of the wheel, the determination of the positional parameter characteristic of the McPherson suspension, and making a simple analysis.Keywords: McPherson suspension; kinematics simulation; CATIA; wheel alignment parameters目录V1 绪论 .....................................................................................................................................11.1 悬架的概述 ................................................................................................................11.2 悬架的结构 ................................................................................................................1.2.1 弹性元件 ..........................................................................................................231.2.2 减振器 ..............................................................................................................41.2.3 导向机构 ..........................................................................................................41.3 国内外悬架发展趋势 ................................................................................................62 麦弗逊悬架概况 ..................................................................................................................62.1 麦弗逊悬架简介 ........................................................................................................62.1.1 麦弗逊悬架发展史 ..........................................................................................62.2 麦弗逊悬架结构特点 ................................................................................................72.2.1 麦弗逊悬架的优缺点 ......................................................................................2.3 麦弗逊悬架的研究现状和实际应用 (8)2.3.1 研究现状 ..........................................................................................................882.3.2 实际应用 ..........................................................................................................93 麦弗逊悬架模型的建立 ......................................................................................................93.1 CATIAV5R17软件简介 ............................................................................................93.2 建模思路 ....................................................................................................................3.3减震器和螺旋弹簧模型的建立 (10)103.3.1 减震器模型的建立 ........................................................................................3.3.2 螺旋弹簧模型的建立 (11)133.4 A型架模型的建立 ..................................................................................................153.5 轮毂和轮胎三维模型的建立 ..................................................................................153.5.1 轮毂模型的建立 ............................................................................................173.5.2 轮胎三维模型的建立 ....................................................................................3.6 横向稳定杆及连接杆模型的建立 (18)3.6.1 横向稳定杆模型的建立 (18)213.6.2 连接杆 ............................................................................................................223.7 转向机构模型的建立 ..............................................................................................223.7.1 转向盘模型的建立 ........................................................................................3.7.2 转向轴及转向万向节模型的建立 (24)3.7.3 转向器总成模型的建立 (26)293.8 悬架其它零部件的三维模型 ..................................................................................303.9 零部件的装配设计 ..................................................................................................31 4 麦弗逊悬架的运动分析 ....................................................................................................4.1ADAMDS和SimDesigner软件简介 (31)4.1.1 ADAMS软件简介 (31)314.1.2 SimDesigner软件简介 ..................................................................................4.2 悬架模型的输出过程 ..............................................................................................324.3 导入ADAMS及仿真过程 (33)35 5 悬架的运动分析 ................................................................................................................5.1 车轮定位参数变化曲线的测定 (35)5.1.1 车轮定位及定位参数的定义 (35)5.1.2 主线内倾角变化曲线的测定 (35)5.1.3 主销后倾角变化曲线的测定 (36)5.1.4 前轮外倾角变化曲线的测定 (37)5.1.5 前轮前束变化曲线的测定 (38)5.2 车轮侧向及纵向位移变化曲线的测定 (39)5.2.1 车轮侧向位移变化曲线的测定 (39)5.2.2 车轮纵向位移变化曲线的测定 (40)5.3 前悬架特征曲线的测定及分析 (41)5.3.1 主销内倾角与车轮跳动量变化曲线的分析 (42)5.3.2 主销后倾角与车轮跳动量变化曲线的分析 (43)5.3.3 车轮外倾角与车轮跳动量变化曲线的分析 (43)5.3.4 车轮前束角与车轮跳动量变化曲线的分析 (44)5.3.5 轮距的变化量与车轮跳动量变化曲线的分析 (44)6 总结 ....................................................................................................................................4647 致谢 ..........................................................................................................................................参考文献 ..................................................................................................................................4849 附录A ......................................................................................................................................55 附录B ......................................................................................................................................1 绪论1.1 悬架的概述悬架是车架(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。
麦弗逊式
![麦弗逊式](https://img.taocdn.com/s3/m/a02c134069eae009581bec2d.png)
麦弗逊式(MacPherso又译为麦花臣或支柱式)麦花臣式悬吊系统(McPherson Type)又称为支柱式悬吊系统,此种悬吊常见于前悬吊,堪称是最被广泛运用者。
这是一种利用避震器为车轮定位用支柱的悬吊形式,支柱上部经由橡胶置绝缘体固定于车身,支柱下部用连杆连结以定位,避震器为筒型,装在支柱内部。
支柱可在导管内上下滑动,最大优点为构造简单,占位置小,前轮之后倾角不会因车轮的跳动而改变,另外在麦花臣式悬吊以外的悬吊,外倾角方向的定位需要上臂,牺牲空间,麦花臣式悬吊因避震器有此功能,可增大车室空间,在引擎横置的FF车因布置空间无余地,此优点就显得特别重要;缺点为行驶不平路面时,车轮易自动转ᐑ,故驾驶人须用力保持方向盘,当受到剧烈冲击时,滑柱易造成弯曲,因而影响转向性能。
麦弗逊事实上是演变自双A臂的一种悬吊型式。
他将双A臂的上支臂替换成避震器+弹簧,而䨋支臂不变。
另外,由于遯震器就是麦弗逊的上臂,所以这样的避震器要特别坚固才行。
基本上,麦引逊广泛的运用于前悬倊瓻统,因为少了上支臂的关系,使得䅶占用的前轮底盘空间减少,能轻松的安置与横置引擎的车子,在能带来不错的操控效果时ﴌ还能兼顾设计成本。
此主题相关图片如下:拖曳臂式(Trailing-Arm又译为拖戈臂式)拖曳臂式(Trailing arm type)是专为后轮设计的悬吊系,以支臂结合车轴前方的车身部主轴与车轴,其中车身部主轴的旋转轴垂直于车身中心线者,亦即直向后方,称为拖曳臂式或全拖曳臂式,使用这类系统的车像PEUGEOT车系、CITROEN车系、OPEL车系等,而半拖曳臂式之摆动臂系倾斜于车身中心线即斜向后方。
拖曳臂式悬吊的结构为车身部的主轴直接结合于车身,然后将主轴结合于悬吊系统,再将此构件安装于车身,弹簧与避震器通常是分开安装或是构成一体,直立安装于车輴附近。
悬吊系统本身的运动,支臂以垂直车身中心线的轴,亦即平行于车轴的轴为中心进行运动,车轴不倾斜于车身,在任一上下运动位置,车轴平行于车踫,对车身外倾角变化为零。
麦弗逊式悬挂优缺点及应用
![麦弗逊式悬挂优缺点及应用](https://img.taocdn.com/s3/m/4d41370ce418964bcf84b9d528ea81c758f52eb5.png)
麦弗逊式悬挂优缺点及应用麦弗逊式悬挂是一种常见的车辆悬挂系统,广泛应用于各类轿车、SUV和小型货车等车型中。
它以苏格兰工程师厄维尔·麦弗逊的名字命名,是一种简单而有效的悬挂设计。
麦弗逊式悬挂的优点和缺点如下:优点:1. 结构简单:麦弗逊式悬挂采用了简单的单臂设计,由弹簧和减震器组成。
相比其他复杂的悬挂系统,麦弗逊式悬挂更加容易制造、安装和维修维护。
2. 稳定性好:由于麦弗逊式悬挂采用了整体式的支撑结构,能够在车辆行驶过程中保持良好的稳定性。
这种设计可以减少车辆在行驶中的倾斜和翻滚,提高车辆的操控性和行驶稳定性。
3. 空间利用率高:麦弗逊式悬挂的设计使得车轮和弹簧与减震器组合在一起,占用的车辆空间相对较小。
这种紧凑的设计使得车辆内部的空间能够被更好地利用,并提高了舒适性和便利性。
4. 可调性强:麦弗逊式悬挂的弹簧和减震器可以根据需要进行调整,以适应不同的驾驶条件和路面状况。
这种调节能力可以提高车辆的驾驶稳定性、舒适性和操控性。
5. 成本较低:相对于其他高级悬挂系统,麦弗逊式悬挂的制造和维修成本相对较低。
这使得麦弗逊式悬挂成为大多数主流汽车制造商的首选。
缺点:1. 前悬挂不独立:麦弗逊式悬挂的前轮和车辆的重心都集中在一个固定点,这意味着左右两边的悬挂系统无法独立工作。
这种设计可能会导致车辆在行驶过程中出现左右倾斜的情况,降低了悬挂的独立性和性能。
2. 减震器加热:麦弗逊式悬挂的减震器放置在车轮附近,容易受到车辆行驶过程中产生的热量影响。
这可能导致减震器加热,降低减震器的性能和寿命。
3. 轻负载行驶效果差:麦弗逊式悬挂在轻负载行驶时的效果相对较差。
弹簧和减震器在受力不均匀的情况下容易变形或失去部分功能,从而影响悬挂系统的性能。
应用:麦弗逊式悬挂广泛应用于各类轿车、SUV和小型货车等车型中。
它的简单结构和较低的成本使得它成为主流汽车制造商的首选。
麦弗逊式悬挂适用于各种道路状况和驾驶需求,能够提供良好的悬挂效果和驾驶稳定性。
麦弗逊式悬架工作原理
![麦弗逊式悬架工作原理](https://img.taocdn.com/s3/m/44b2af0d7f21af45b307e87101f69e314232fa0a.png)
麦弗逊式悬架工作原理
哇塞!朋友们,今天咱们来聊聊麦弗逊式悬架的工作原理!这可真是个超级有趣又重要的话题啊!
首先呢,咱们得搞清楚啥是麦弗逊式悬架?简单说,它就是汽车悬架系统中的一种常见类型。
那它到底是怎么工作的呢?第一,麦弗逊式悬架主要由螺旋弹簧、减震器、三角形下摆臂组成。
当车子在路上跑的时候,车轮受到地面的冲击,这股力量就会传递到下摆臂上。
这下摆臂可厉害了,它能承受和分散这股力量,然后把一部分传递给螺旋弹簧。
这螺旋弹簧干啥的呢?它就像一个有弹性的大宝贝!能吸收和缓冲冲击能量。
你想想,要是没有它,那车子一颠簸,咱们坐在车里不得颠得七荤八素的呀?!
再说说减震器,它可是个关键角色!它能抑制弹簧回弹的速度和幅度。
要是没有减震器,那弹簧弹起来没完没了,车子不就跟蹦床似的啦?!
在车子行驶过程中,第二,麦弗逊式悬架还能保证车轮的定位和稳定性。
车轮得保持在正确的位置上,才能让车子跑起来又稳又顺。
要是车轮跑偏了,那可就危险啦!
还有啊,麦弗逊式悬架的结构相对简单,这可给汽车制造商省了不少事儿呢!它不像一些复杂的悬架系统,需要一大堆零部件,安装和维护都麻烦得要命。
而且哦,这种悬架占用的空间比较小。
这意味着啥?意味着车内
空间可以更大更宽敞,咱们坐起来也更舒服!
不过呢,麦弗逊式悬架也不是完美无缺的。
比如说,它在承受较大侧向力的时候,表现可能就不太理想啦。
但是!总体来说,麦弗逊式悬架在汽车领域可是立下了汗马功劳!它让我们的驾驶体验更加舒适和安全。
朋友们,你们是不是对麦弗逊式悬架的工作原理有了更清楚的了解啦?是不是觉得很神奇呀?!。
麦弗逊悬架设计-麦弗逊悬架原理
![麦弗逊悬架设计-麦弗逊悬架原理](https://img.taocdn.com/s3/m/413cd25d960590c69ec376f4.png)
轿车前悬架设计姓名:学院:指导老师:学号:目录一、设计任务1.1整车性能参数1.2具体设计任务二、悬架的结构形式分析2.1对悬架提出的设计要求有2.2悬架分类2.1.1非独立悬架的结构特点以及优缺点2.1.2独立悬架的结构特点以及优缺点2.1.3独立悬架的分类2.1.4捷达轿车前悬架的选择三、悬架主要参数的确定f3.1悬架的静挠度cf3.2悬架的动挠度d3.3悬架的弹性特性3.4悬架侧倾角刚度及其在前、后轴的分配四、弹性元件的设计4.1弹簧参数的计算选择4.2空载时的刚度4.3满载时计算刚度4.4螺旋弹簧的选择及校核五、麦弗逊式独立悬架导向机构的设计5.1对前轮独立悬架导向机构的设计要求5.2对后轮轮独立悬架导向机构的设计要求5.3麦弗逊式独立悬架导向机构的布置参数5.3.1侧倾中心5.3.2侧倾轴线5.3.3纵倾中心5.3.4抗制动纵倾性(抗制动前俯角)5.4麦弗逊式独立悬架导向机构设计5.4.1导向机构受力分析六、减振器6.1分类6.2相对阻尼系数ψ6.3减振器阻尼系数δ的确定6.3.1减振器阻尼系数s cm ψδ2=6.3.2麦弗逊式独立悬架减振器如图6.3.2.1所示,按照如图安装时,其阻尼系数δ6.3.3阻尼系数δ的确定6.4最大卸荷力o F 的确定6.4.1卸荷速度x ν的确定6.4.2最大卸荷力o F 的确定6.5筒式减振器工作缸直径D 的确定七、悬架结构元件7.1三角形下控制臂长度GB=362mm7.2减振器长度7.3螺旋弹簧的长度,自由高度0H八、悬架结构元件的尺寸8.1三角形下控制臂8.2减振器8.3固定架九、悬架装配图十、参考文献一、设计任务1.1整车性能参数:驱动形式 4×2 前轮最大爬坡度 35%轴距 2471mm 制动距离(初速30km/h)5.6m轮距前/后 1429/1422mm 最小转向直径 11m 整备质量 1060kg 最大功率/转速 74/5800kw/rpm空载时前轴分配负荷 60% 最大转矩/转速 150/4000N·m/rpm最高车速 180km/h 轮胎型号 185/60 R14 T手动挡5挡1.2具体设计任务(1)查阅汽车悬架的相关资料,确定捷达轿车前悬架的结构尺寸参数(2)确定车辆的纵倾中心,计算悬架摆臂的定位角,对导向机构进行受力分析。
麦弗逊悬架的原理
![麦弗逊悬架的原理](https://img.taocdn.com/s3/m/cc36112058eef8c75fbfc77da26925c52cc591c0.png)
麦弗逊悬架的原理
麦弗逊悬架是一种常用于汽车前轴或后轴的悬挂系统。
其原理主要包括以下几个方面:
1. 悬挂弹簧:麦弗逊悬架系统中,弹簧起到支撑和缓冲的作用。
弹簧通常位于车身和车轮间的支撑柱上,并通过压缩和释放来吸收路面的冲击力。
弹簧的硬度和弹性决定了悬挂系统的舒适性和操控性能。
2. 阻尼器:麦弗逊悬架中的阻尼器(通常为液压阻尼器)用于控制弹簧的振荡运动,并降低车身在行驶过程中的震动。
阻尼器通过在弹簧上施加阻力来吸收和减少悬挂系统的振动。
3. 支撑杆:麦弗逊悬架系统中的支撑杆(通常称为麦弗逊支撑杆)连接在车轮和车身之间。
这些支撑杆通过弯曲或扭转来承载车轮弹簧力的作用,使得车轮可以上下运动。
支撑杆的角度和位置对悬挂系统的性能和稳定性起着重要的作用。
4. 车轮组件:车轮组件包括车轮、车胎、制动器等。
这些组件通过与麦弗逊悬架系统的其他部分相结合,使车辆能够在路面上保持牢固的怠速。
总体来说,麦弗逊悬架系统通过合理的使用弹簧、阻尼器和支撑杆等部件,实现了车轮与车身之间的连接和运动,能够提供较好的悬挂性能和行驶舒适性。
汽车悬架专题二(麦弗逊悬挂)
![汽车悬架专题二(麦弗逊悬挂)](https://img.taocdn.com/s3/m/92ce4ff759f5f61fb7360b4c2e3f5727a5e92404.png)
汽车悬架专题二(麦弗逊悬挂)麦弗逊悬架是独立悬架的一种,它是由工程师Mcpherson发明的,香港那边叫做麦花臣悬架。
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,至今还有很多汽车在使用它。
麦弗逊悬挂通常由两个基本部分组成:支柱式减震器和A(或L型)字型托臂。
之所以叫减震器支柱是因为它除了减震还有支撑整个车身的作用,他的结构很紧凑,把减震器和减震弹簧集成在一起,组成一个可以上下运动的滑柱;下托臂通常是A字型的设计,用于给车轮提供部分横向支撑力,以及承受全部的前后方向应力。
整个车体的重量和汽车在运动时车轮承受的所有冲击就靠这两个部件承担。
所以麦弗逊的一个最大的设计特点就是结构简单,结构简单能带来两个直接好处那就是:悬挂重量轻和占用空间小。
我们知道,汽车悬挂属于运动部件,运动部件越轻,那么悬挂响应速度和回弹速度就会越快,所以悬挂的减震能力也就越强;而且悬挂质量减轻也意味着弹簧下质量减轻,那么在车身重量一定的情况下,舒适性也越好。
占用空间小带来的直接好处就是设计师能在发动机仓布置下更大的发动机,而且发动机的放置方式也能随心所欲。
在中型车上能放下大型发动机,在小型车上也能放下中型发动机,让各种发动机的匹配更灵活。
但同时也有很多不足比如稳定性差,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,耐用性相对较差,减震器容易漏油需要定期更换.。
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简练而实用之选麦弗逊独立悬挂解析
麦弗逊悬挂(MacPhersan),是现在非常常见的一种独立悬挂形式,大多应用在车辆的前轮。
简单地说,麦弗逊式悬挂的主要结构即是由螺旋弹簧加上减震器以及A字下摆臂组成,减震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,并且可以通过对减震器的行程、阻尼以及搭配不同硬度的螺旋弹簧对悬挂性能进行调校。
麦弗逊悬挂最大的特点就是体积比较小,有利于对比较紧凑的发动机舱布局。
不过也正是由于结构简单,对侧向不能提供足够的支撑力度,因此转向侧倾以及刹车点头现象比较明显。
下面就为大家详细的介绍一下麦弗逊悬挂的构造以及性能表现。
●麦弗逊悬挂的历史:
麦弗逊式悬挂是应前置发动机前轮驱动(ff)车型的出现而诞生的。
ff车型不仅要求发动机要横向放置,而且还要增加变速箱、差速器、驱动机构、转向机,以往的前悬挂空间不得不加以压缩并大幅删掉,因此工程师才设计出节省空间、成本低的麦弗逊式悬挂,以符合汽车需求。
麦弗逊(Macphersan)是这套悬挂系统发明者的名字,他是美国伊利诺伊州人,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年加入通用汽车公司的工程中心。
30年代,通用的雪佛兰公司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,设计的关键是悬挂。
麦弗逊一改当时盛行的板簧与扭杆弹簧的前悬挂方式,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。
●麦弗逊悬挂的构造:
麦弗逊式悬挂由螺旋弹簧、减震器、A字形下摆臂组成,绝大部分车型还会加上横向稳定杆。
麦弗逊式独立悬架的物理结构为支柱式减震器兼作主销,承受来自于车身抖动和地面冲击的上下预应力,转向节(也可说车轮,因为转向节作用于车轮)则沿着主销转动;此外,其主销可摆动,特点是主销位置和前轮定位角随车轮的上下跳动而变化,且前轮定位变化小,拥有良好的行驶稳定性。
在麦弗逊式独立悬架中,支柱式减震器除具备减震效果外,还要担负起支撑车身的作用,所以它的结构必须紧凑且刚度足够,并且套上螺旋弹簧后还要能减震,而弹簧与减震器一起,构成了一个可以上下运动的滑柱。
还有一个关键部件---A字型下摆臂,它的作用是为车轮提供横向支撑力,并能承受来自前后方向的预应力。
车辆在运动过程中,车轮所承受的所有方向的冲击力量就要靠支柱减震器和A字型下托臂这两个部件承担。
●麦弗逊悬挂的优缺点:
从上面的构造图可以看出,麦弗逊悬挂的构造其实非常简单,而这种简单带来的最大好处就是其质量很轻,并且体积很小,对于很多前置发动机前轮驱动的车辆来说,车头部分的大部分空间都要用来布置横置的发动机以及变速箱,留给悬挂的空间并不大,因此麦弗逊悬挂体积小质量轻的优势就会表现的非常明显。
而结构简单也是麦弗逊悬挂最大的软肋。
与双叉臂以及多连杆悬挂相比,由于减震器和螺旋弹簧都是对车辆上下的晃动起到支撑和缓冲,因此对于侧向的力量没有提供足够的支撑力度。
这样就使得车辆在转向的时候车身有比较明显的侧倾,并且在刹车的时候有比较明显的点头现象。
很多采用麦弗逊悬挂的小型车为了控制成本,也只能将这样的缺陷保留。
虽然通过增加防倾杆能减小车辆侧倾,但是却不能根治这种情况。
不过象宝马M3,保时捷911这样的高性能车型上,通过调整弹性元件以及增加拉杆等调校,麦弗逊悬挂也一样可以变得非常强悍,但这也背离了麦弗逊悬挂体积小,质量轻,成本低的特点。
麦弗逊悬挂在车型上的应用:
麦弗逊悬挂是非常常见的悬挂类型,在全球汽车市场都有非常广泛的应用。
在国内市场,麦弗逊悬挂也是众多车型的首选悬挂,其中最新应用麦弗逊前悬挂的车型有上海通用别克新君威、新君越、北京现代ix35、一汽大众高尔夫6、比亚迪F0等车型。
从这我们也能看出麦弗逊悬挂应用的广泛,微型车、紧凑型车、中级车以及SUV车型上,都能见到麦弗逊悬挂的身影。
而德国跑车的代表保时捷911也同样全系采用麦弗逊悬挂,这足以表现出麦弗逊悬挂应用的广泛。
●由麦弗逊悬挂而衍生出来的悬挂:
由于麦弗逊悬挂先天性的侧向支撑不足,由此很多厂家也在尽可能保留麦弗逊悬挂体积小、质量轻的优势的同时,通过各种调整和变化以加强其侧向支撑的能力。
由麦弗逊悬挂演变而来的悬挂主要有宝马1系和3系上采用的宝马双球节减震支柱前悬挂,还有专门针对后悬挂的连杆支柱式悬挂。
下面就为大家简单介绍一下这几种麦弗逊悬挂的衍生产物。
1.宝马双球节减震支柱前悬挂
麦弗逊悬挂的另外一种衍生产品,就是宝马在1系和3系上采用的改良型麦弗逊悬挂,宝马将其称为“Double pivot strut type”(宝马官方中文名称为双球节减震支柱悬挂)。
与标准的麦弗逊悬挂相比,宝马将这套悬挂的A字型下摆臂换成了一上一下两根连杆,两支点的变化也使得两根连杆在抑制车轮跳动的过程中互不干涉,将车轮各个定位参数的变化控制在了更小的范围内,从而提升了由此影响到的车身稳定性。
同时,宝马采用的改良型麦弗逊悬挂也良好的继承了标准版麦弗逊悬挂体积小、质量轻的优势。
不过双球节减震支柱前悬与标准麦弗逊悬挂相比也有一些不足,那就是较为复杂的结构使其转向灵敏度有所下降。
2.连杆支柱式独立悬挂
连杆支柱是麦弗逊悬挂用在后轮的一种方式,它将麦弗逊悬挂的下A字摆臂换成了两根横向连杆以及一根纵向拉杆,这能让它具有与麦弗逊悬挂相近的操控性能,又有比麦弗逊悬挂更高的连接刚度和相对较好的抗侧倾性能。
但是同样也存在麦弗逊悬挂的缺点,就是稳定性不好,转向侧倾还是较大,需要加装平衡杆来减小转向侧倾。
连杆支柱在一些日韩系车型的后悬挂上面有较多的应用,主要倾向舒适性。
总结:
从上面的介绍中相信大家已经对麦弗逊悬挂有了一定的了解,麦弗逊悬挂体积小,重量轻的特点,注定了它会大范围的应用在各种车型上,虽然麦弗逊悬挂的先天不足也让其在操控性上有些不足,但是通过加装横向稳定杆以及调整弹性元件可以改善侧向支撑力不足的情况。