第11章、悬架系统
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第十一章 悬架
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 引言 第六节 第七节 第八节 第九节 第十节
概述 弹性元件 减振器 横向稳定器 非独立悬架与独立悬架 半主动悬架与主动悬架 电子控制悬架系统 前悬架的故障诊断与检修 后悬架的故障诊断与维修 电子控制悬架系统故障诊断与检修
拉伸行程
连杆和活塞一起向上运动
工作缸上腔油液压力增高 油液自上腔通过阀体上的节流孔流向下腔； 补偿阀打开，储油筒中油液流入到下腔； 流通阀关闭；压缩阀关闭。
节流孔的节流作用产生阻尼力 当活塞运动速度很快，上腔油压很大，克 服伸张阀的压紧弹簧，伸张阀完全打开， 阻尼力不再增加。起到泄荷作用。
压缩阀和伸张阀上有常通小孔隙。当振动速度较小时，只 靠这些小孔工作。当振动速度较大时，才打开阀门工作。阻尼 力随振动速度变化。 由于伸张阀弹簧刚度比压缩阀的大，而且伸张阀上的常通 孔隙的直径也比压缩阀的小，就保证了减振器在伸张行程内产 生的阻尼力比在压缩行程内产生的大。
3.1 油液减振器的工作原理 油液通过阀体上的阻尼孔在工作缸的上下工作腔之间的 流动，并因此产生阻尼力，使车身和车架的振动能量转化为热 能，并被油液和减振器壳体吸收，最后散发到大气中。
减振器的阻尼力要随汽车振动速度的增加而增大，随汽 车振动速度降低而减小。减振器阻尼特性表征了这一变化关系。
减振器的油液： 减振器使用的专用减振器油，SV1或SV2。油液具有抗气 化、抗氧化、无腐蚀、粘度随温度变化小等特点。
2.主动式悬架：可根据路面、行驶状况自动调整悬架的刚度 和阻尼，从而使车辆能主动地控制垂直振动及其车身或车 架的姿态。如电控悬架
按汽车导向装置的不同，又可分为独立悬架与非独立悬架。 1. 非独立悬架：两侧车轮安装于一整体式车桥上，车轮连同车桥 一起通过弹性元件悬挂在车架或车桥上。如图：
2. 独立悬架：两侧车轮独立地与车架或车身弹性连接，当一侧车身 受到冲击时，其运动不会直接影响到另一侧车轮。如图：
第一节 概述
1.组成： 悬架一般由弹性元件、导向装置、减震器和横向稳定杆组成。 2.作用： ① 是弹性地连接车桥与车架或车身），缓和行驶中车辆受到的 由不平路面引起的冲击力，保证乘坐舒适和货物完好； ②迅速衰减由于弹性系统引起的振动； ③传递垂直、纵向、侧向反力及其力矩； ④起导向作用，是车轮按一定轨迹相对于车身运动。
3.各元件作用： 弹簧元件：承受并传递垂直载荷，缓和不平路 面、紧急制动、加速和转弯引起的冲击或车身 位置的变化。 减振器：衰减由于弹簧系统引起的振动。 导向装置：使车轮按一定运动轨迹相对车身运 动，同时起传递力的作用。 横向稳定杆：提高侧倾刚度，改善汽车的操纵 稳定性和行驶平顺性。
（一）悬架的种类 按控制形式不同分被动式悬架和主动式悬架。 1.被动式悬架：汽车的姿态只能被动地取决于 路面、行驶状况、弹性元件、导向装置、减 振器。
3.3.3 双向筒式减振器
a.双向减振器的结构
定义：在压缩和伸张两行程内均能起减振 作用的减振器
减振器由储油筒、工作缸、活塞连杆 分总成、底阀、导向器、防尘罩等组成。 双向筒式减振器有四个阀： 伸张阀、补偿阀、压缩阀、流通阀。 伸张阀和压缩阀分别是拉伸行程和压 缩行程的卸载阀。 补偿阀和流通阀分别在拉伸和压缩行 程中补偿油液，避免上下腔中出现真空。
钢板弹簧
各片曲率半径不同，下片曲率半径小于上片，安 装后越上的片予压应力越大，使得工作时，长片的拉 伸应力减小，从而使各片的应力和寿命趋于一致。
非对称式钢板弹簧，可以增加悬架的横向抗扭能 力，减小汽车在转弯或行驶在斜面道路上时车身产生 横向倾斜，同时还有利于产生主销后倾角。
2. 螺旋弹簧：大多应用在独立悬架上与轿车的后 轮非独立悬架上，分为可变刚度的圆柱形螺旋 弹簧和刚度可变的圆锥形螺旋弹簧。
3.2 对减振器阻尼力的要求：
在减振器随悬架一起被压缩时，减振器的阻尼力要小，以便 让弹性元件充分的吸收振动能量，缓和冲击； 在减振器与悬架一起被拉伸时，减振器的阻尼力要大，以便 让弹簧振动得到迅速衰减，降低驾驶员的疲劳；
在车架与车桥之间的运动速度过大时，减振器应该具有泄荷 通道，使其阻尼力保持在一定的限度范围内。
第三节 减振器
由于汽车行驶中四个车轮在垂直方向上会受到不同力 的作用，悬架系统中的弹性元件受冲击会相应产 生振动，因此需要在悬架中与弹性元件并联安装减振器。 在汽车悬架中广泛采用的液力减振器是筒式减振器。 由于其在压缩与伸张行程中均能起减振作用，又称为双向 作用式减振器。 另外，有些车型的悬架系统采用充气式减振器和 阻尼可调式减振器。其重量较轻，可靠性较强。
（二）汽车性能对悬架的要求 由于人体所习惯的垂直振动频率约为 1~1.6Hz, 所以 车身振动的固有频率应接近或处 于人体所适应的范围。 为了使空载和满载时的固有频率一致或变化很 小,需要 把悬架刚度做成可变或可调的.目前的电控悬 架就能满 足此种目的。
第二节 弹性元件
悬架采用的弹性元件常见的有钢板弹簧、 螺旋弹簧、空气弹簧和油气弹簧。 1. 钢板弹簧：由若干不等长的合金弹簧片叠加 在一起组合成一根近似的强度的梁，如图：
减振器的结构实例
主要的组成部分：
流通阀 伸张阀
补偿阀
压缩阀
b. 双向筒式减振器的工作过程
ຫໍສະໝຸດ Baidu
压缩行程
连杆和活塞一起向下运动
工作缸下腔油液压力增高
拉伸阀和补偿阀关闭； 下腔的高压打开流通阀； 液体自压缩阀的常通孔流出到储油筒； 阻尼力逐渐增大。
当活塞运动速度很快，下腔油压很大，克 服压缩阀压紧弹簧，压缩阀完全打开，阻 尼力不再增加。起到泄荷作用。
3. 扭杆弹簧：如图，扭杆弹簧是一根有弹簧钢制成的杆， 其一端固定在车架上，另一端通过摆臂与车轮相连， 当车轮跳动时，摆臂便绕扭杆轴线摆动，是扭杆产生 扭转弹性变形。
4. 气体弹簧：主要有空气弹簧和油气弹簧两种。它用空 气做弹性介质，利用气体的可压缩性实现弹簧的作用。 且只能承受垂直载荷，因此采用该种弹簧的悬架必须 加导向装置。
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 引言 第六节 第七节 第八节 第九节 第十节
概述 弹性元件 减振器 横向稳定器 非独立悬架与独立悬架 半主动悬架与主动悬架 电子控制悬架系统 前悬架的故障诊断与检修 后悬架的故障诊断与维修 电子控制悬架系统故障诊断与检修
拉伸行程
连杆和活塞一起向上运动
工作缸上腔油液压力增高 油液自上腔通过阀体上的节流孔流向下腔； 补偿阀打开，储油筒中油液流入到下腔； 流通阀关闭；压缩阀关闭。
节流孔的节流作用产生阻尼力 当活塞运动速度很快，上腔油压很大，克 服伸张阀的压紧弹簧，伸张阀完全打开， 阻尼力不再增加。起到泄荷作用。
压缩阀和伸张阀上有常通小孔隙。当振动速度较小时，只 靠这些小孔工作。当振动速度较大时，才打开阀门工作。阻尼 力随振动速度变化。 由于伸张阀弹簧刚度比压缩阀的大，而且伸张阀上的常通 孔隙的直径也比压缩阀的小，就保证了减振器在伸张行程内产 生的阻尼力比在压缩行程内产生的大。
3.1 油液减振器的工作原理 油液通过阀体上的阻尼孔在工作缸的上下工作腔之间的 流动，并因此产生阻尼力，使车身和车架的振动能量转化为热 能，并被油液和减振器壳体吸收，最后散发到大气中。
减振器的阻尼力要随汽车振动速度的增加而增大，随汽 车振动速度降低而减小。减振器阻尼特性表征了这一变化关系。
减振器的油液： 减振器使用的专用减振器油，SV1或SV2。油液具有抗气 化、抗氧化、无腐蚀、粘度随温度变化小等特点。
2.主动式悬架：可根据路面、行驶状况自动调整悬架的刚度 和阻尼，从而使车辆能主动地控制垂直振动及其车身或车 架的姿态。如电控悬架
按汽车导向装置的不同，又可分为独立悬架与非独立悬架。 1. 非独立悬架：两侧车轮安装于一整体式车桥上，车轮连同车桥 一起通过弹性元件悬挂在车架或车桥上。如图：
2. 独立悬架：两侧车轮独立地与车架或车身弹性连接，当一侧车身 受到冲击时，其运动不会直接影响到另一侧车轮。如图：
第一节 概述
1.组成： 悬架一般由弹性元件、导向装置、减震器和横向稳定杆组成。 2.作用： ① 是弹性地连接车桥与车架或车身），缓和行驶中车辆受到的 由不平路面引起的冲击力，保证乘坐舒适和货物完好； ②迅速衰减由于弹性系统引起的振动； ③传递垂直、纵向、侧向反力及其力矩； ④起导向作用，是车轮按一定轨迹相对于车身运动。
3.各元件作用： 弹簧元件：承受并传递垂直载荷，缓和不平路 面、紧急制动、加速和转弯引起的冲击或车身 位置的变化。 减振器：衰减由于弹簧系统引起的振动。 导向装置：使车轮按一定运动轨迹相对车身运 动，同时起传递力的作用。 横向稳定杆：提高侧倾刚度，改善汽车的操纵 稳定性和行驶平顺性。
（一）悬架的种类 按控制形式不同分被动式悬架和主动式悬架。 1.被动式悬架：汽车的姿态只能被动地取决于 路面、行驶状况、弹性元件、导向装置、减 振器。
3.3.3 双向筒式减振器
a.双向减振器的结构
定义：在压缩和伸张两行程内均能起减振 作用的减振器
减振器由储油筒、工作缸、活塞连杆 分总成、底阀、导向器、防尘罩等组成。 双向筒式减振器有四个阀： 伸张阀、补偿阀、压缩阀、流通阀。 伸张阀和压缩阀分别是拉伸行程和压 缩行程的卸载阀。 补偿阀和流通阀分别在拉伸和压缩行 程中补偿油液，避免上下腔中出现真空。
钢板弹簧
各片曲率半径不同，下片曲率半径小于上片，安 装后越上的片予压应力越大，使得工作时，长片的拉 伸应力减小，从而使各片的应力和寿命趋于一致。
非对称式钢板弹簧，可以增加悬架的横向抗扭能 力，减小汽车在转弯或行驶在斜面道路上时车身产生 横向倾斜，同时还有利于产生主销后倾角。
2. 螺旋弹簧：大多应用在独立悬架上与轿车的后 轮非独立悬架上，分为可变刚度的圆柱形螺旋 弹簧和刚度可变的圆锥形螺旋弹簧。
3.2 对减振器阻尼力的要求：
在减振器随悬架一起被压缩时，减振器的阻尼力要小，以便 让弹性元件充分的吸收振动能量，缓和冲击； 在减振器与悬架一起被拉伸时，减振器的阻尼力要大，以便 让弹簧振动得到迅速衰减，降低驾驶员的疲劳；
在车架与车桥之间的运动速度过大时，减振器应该具有泄荷 通道，使其阻尼力保持在一定的限度范围内。
第三节 减振器
由于汽车行驶中四个车轮在垂直方向上会受到不同力 的作用，悬架系统中的弹性元件受冲击会相应产 生振动，因此需要在悬架中与弹性元件并联安装减振器。 在汽车悬架中广泛采用的液力减振器是筒式减振器。 由于其在压缩与伸张行程中均能起减振作用，又称为双向 作用式减振器。 另外，有些车型的悬架系统采用充气式减振器和 阻尼可调式减振器。其重量较轻，可靠性较强。
（二）汽车性能对悬架的要求 由于人体所习惯的垂直振动频率约为 1~1.6Hz, 所以 车身振动的固有频率应接近或处 于人体所适应的范围。 为了使空载和满载时的固有频率一致或变化很 小,需要 把悬架刚度做成可变或可调的.目前的电控悬 架就能满 足此种目的。
第二节 弹性元件
悬架采用的弹性元件常见的有钢板弹簧、 螺旋弹簧、空气弹簧和油气弹簧。 1. 钢板弹簧：由若干不等长的合金弹簧片叠加 在一起组合成一根近似的强度的梁，如图：
减振器的结构实例
主要的组成部分：
流通阀 伸张阀
补偿阀
压缩阀
b. 双向筒式减振器的工作过程
ຫໍສະໝຸດ Baidu
压缩行程
连杆和活塞一起向下运动
工作缸下腔油液压力增高
拉伸阀和补偿阀关闭； 下腔的高压打开流通阀； 液体自压缩阀的常通孔流出到储油筒； 阻尼力逐渐增大。
当活塞运动速度很快，下腔油压很大，克 服压缩阀压紧弹簧，压缩阀完全打开，阻 尼力不再增加。起到泄荷作用。
3. 扭杆弹簧：如图，扭杆弹簧是一根有弹簧钢制成的杆， 其一端固定在车架上，另一端通过摆臂与车轮相连， 当车轮跳动时，摆臂便绕扭杆轴线摆动，是扭杆产生 扭转弹性变形。
4. 气体弹簧：主要有空气弹簧和油气弹簧两种。它用空 气做弹性介质，利用气体的可压缩性实现弹簧的作用。 且只能承受垂直载荷，因此采用该种弹簧的悬架必须 加导向装置。