汽车悬架构造与原理.pptx

本功能是利用控制弹簧刚度（弹性系数）的办法，来控制车 辆起步不同路况时的姿势。
4. 电子控制悬架的分类 电子控制悬架系统有主动悬架和半主动悬架两种
半主动悬架是指悬架元件中的弹簧刚度和减振器阻尼系数之 一可以根据需要进行调节。为减少执行元件所需的功率，主要采 用调节减振器的阻尼系数法，只需提供调节控制阀、控制器和反 馈调节器所消耗的较小功率即可。
典型教案
讲授内容：汽车悬架构造与原理 主讲人：鲁植雄 学时数：4
一、汽车悬架的基本知识
• 1． 定义 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。
2 作用 ① 连接车身与车轮，以适当的刚性支承车轮。 ② 吸收来自路面的冲击，改善乘坐舒适性。 ③ 稳定行驶中的车身姿势，改善操纵性。
非独立悬架因其结构简单，工作可靠，而被广泛应用于货车的 前、后悬架。在轿车中，非独立悬架仅用于后桥。 3） 类型
非独立悬架连平杆行式钢螺板旋弹弹簧簧式式悬悬架架
二、 汽车悬架的基本构件
1. 基本构件的组成
汽车悬架基本构件的组成为：
n 控制臂及连杆
n 弹簧
n 减振器
n 稳定杆
2. 弹簧
1）作用
承受并传递垂直载荷，缓和汽车在不平路面上行驶时所引起的冲击。
半主动悬架 1. 半主动悬架的特点
在车辆悬架中，弹性元件除了吸收和存贮能量外， 还得承受车身及载荷。因此，半主动悬架都不考虑 改变悬架的刚度而只考虑悬架的阻尼。由于半主动 悬架结构简单，在工作时，几乎不消耗车辆动力， 又能获得与全主动悬架相近的性能，故应用较广。
2. 类型
半主动悬架无有级级式式半半主主动动悬悬架架系系统统
5) 主动悬架可使车轮与地面保持良好接触，即车轮跳离地面的倾向减小， 因而可提高车轮与地面的附着力，从而提高了汽车抵抗侧滑的能力。
4. 电子控制空气悬架 1) 特点
全空气悬架室电子控制悬架装置的一种重要型式，其最大特点 是在四个车轮处用充有压缩空气的空气弹簧取代了传统的钢螺旋 弹簧；并配备了电子控制装置。它能够根据车辆的行驶状态，自 动调节弹簧刚度、减振器阻尼力和车身高度。有效消除车辆的侧 倾、揿头和后仰等不良姿态。保证车辆在行驶中始终保持良好的 平顺性和可操纵性的状态中。
3. 电子控制悬架的基本功能 电子控制汽车悬架系统的基本功能有三个。 1）车高调整功能
无论车辆的负载是多少，本功能都可以保持车高一定。当车辆 在很差的道路上行驶时，可以使车高增加；当车辆高速行驶时， 又可以使车高降低，以便减少空气阻力，提高操纵稳定性。 2）衰减力控制功能
本功能的作用是提高车辆的操纵稳定性，在急转弯、急加速和 紧急制动的情况下，可以抑制车辆姿势的变化，防止车辆后坐、 侧倾、点头等。 3）弹簧刚度弹性系数的控制功能
3) 汽车载荷变化时，主动悬架系统能自动维持车身高度不变，汽车即使在凹 凸不平道路上行驶也可保持车身平稳。
4) 普通汽车在制动时车头向下俯冲，由于前后轴载荷发生变化，使后轮与地 面的附着条件恶化，延长了制动过程。主动悬架系统可以在主动时使车 尾下沉，充分利用车轮与地面的附着条件，加速制动过程，缩短制动距 离。
主动悬架是一种具有作功能力的悬架，通常包括产生力和转 矩的主动作用器（液压缸、气缸、伺服电动机、电磁铁等）、测 量元件（加速度、位移和力传感器等）和反馈控制器等。主动悬 架需要一个动力源（液压泵或空气压缩机等）为悬架系统提供连 续的动力输入。当汽车载荷、行驶速度、路面状况等行驶条件发 生变化时，主动悬架系统能自动调整悬架刚度（包括整体调整和 单轮调整），从而能同时满足汽车行驶平顺性和操纵稳定性等各 方面的要求。
性。
3. 全主动悬架的特点 1) 悬架刚度可以设计得很小，使车身具有较低的固有频率，以保证正常行驶
时的乘坐舒适性。由于刚度可调，使汽车转弯出现的车身侧倾、制动、 加速等引起的纵向摆动等问题得到解决。
2) 采用主动悬架系统时，因不必兼顾正常行驶时汽车的舒适性，可将汽车抗 侧倾、抗纵摆的刚度设计得较大，因而提高了汽车的操纵稳定性，使汽 车的行驶安全性得以提高。
3.有级式半主动悬架系统 1）控制方法
在有级式半主动悬架系统中，将阻尼分为两级或三级，可由司机选 择；或根据传感器信号自动选择所需要的阻尼级，1984年在日本 的一种中型轿车上首先应用了这种系统。后来通过研究和发展又 将阻尼分为更多级，这样可以扩大选择的范围。
2) 控制方案 与传统悬架相比较，有级式半主动悬架系统有如下控制效果：
2）轿车悬架弹簧的种类
轿车使用的弹簧种类很少，主要受悬架方式的限制，目前使用的悬架弹 簧主要有：
螺旋弹簧 钢板弹簧 悬架弹簧扭 气杆 体弹 弹簧 簧 油气弹簧 橡胶弹簧
减振器
三、汽车电子悬架
1. 传统悬架的缺陷
2. 电子控制悬架的目的
电子控制汽车悬架系统的基本目的是通过控制 调节悬架的刚度和减振器阻尼，突破传统被动悬架的 局限区域，使汽车的悬架特性与行驶的道路状况相适 应，保证平顺性和操纵性两个相互排斥的性能要求都 能得到满足。
3 悬架的类型
按结构分非独独立立悬悬架架
悬架按位置分后前悬悬架架
按作用原理分主半被动被动悬动
5． 非独立悬架 1） 定义
非独立悬架是指两侧的车轮安装在一根整体式的车桥上，车桥 通过弹性元件与车架相连的悬架。该悬架当一侧车轮跳动时，将 要影响另一侧车轮的工作。优点是结构简单，制造方便。 2） 应用
l 操纵稳定性提高10％； l 平顺性提高7%。 3) 优点
其优点是能在坏路条件下，或转弯、制动汽车时将阻尼调节到很大， 使行驶安全性大幅度提高。
阻尼可调式减振器一般分为三级，即阻尼有硬、运动（中）、软三种级别。
4. 无级式半主动悬架系统 1) 特点
无级式半主动悬架系统要求其阻尼按照行驶状态的动力学要求 作无级调节，并在几毫秒内由最小变到最大。
2) 组成与工作原理
全主动悬架系统
主动空气悬架
1. 全主动悬架的分类 全主动悬架主动油 气悬架
2. 全主动悬架的基本原理
主动液力悬架
主动悬架系统能根据车身高度、车速、转
向角及速率、制动等信号，由电子控制单元 （ECU）控制悬架执行机构，从而改变悬架系
统的刚度、减振器的阻尼力及车身高度等参数，
从而使汽车具有良好的乘坐舒适性和操纵稳定