汽車懸架構(gòu)造與原理課件

典型教案

講授內(nèi)容：汽車懸架構(gòu)造與原理主講人：魯植雄學時數(shù)：4典型教案

講授內(nèi)容：汽車懸架構(gòu)造與原理1一、汽車懸架的基本知識1．定義

懸架是車架（或承載式車身）與車橋（或車輪）之間的一切傳力連接裝置的總稱。一、汽車懸架的基本知識1．定義

懸架是車架（或承載22作用①

連接車身與車輪，以適當?shù)膭傂灾С熊囕?。?/p>

吸收來自路面的沖擊，改善乘坐舒適性。③

穩(wěn)定行駛中的車身姿勢，改善操縱性。2作用33懸架的類型

3懸架的類型44獨立式懸架

4獨立式懸架5汽車懸架構(gòu)造與原理課件6汽車懸架構(gòu)造與原理課件7汽車懸架構(gòu)造與原理課件8

5．

非獨立懸架1）

定義非獨立懸架是指兩側(cè)的車輪安裝在一根整體式的車橋上，車橋通過彈性元件與車架相連的懸架。該懸架當一側(cè)車輪跳動時，將要影響另一側(cè)車輪的工作。優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，制造方便。2）

應用非獨立懸架因其結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，而被廣泛應用于貨車的前、后懸架。在轎車中，非獨立懸架僅用于后橋。3）

類型

9汽車懸架構(gòu)造與原理課件10汽車懸架構(gòu)造與原理課件11二、汽車懸架的基本構(gòu)件1.基本構(gòu)件的組成汽車懸架基本構(gòu)件的組成為：n

控制臂及連桿n

彈簧n

減振器n

穩(wěn)定桿2.彈簧1）作用承受并傳遞垂直載荷，緩和汽車在不平路面上行駛時所引起的沖擊。2）轎車懸架彈簧的種類轎車使用的彈簧種類很少，主要受懸架方式的限制，目前使用的懸架彈簧主要有：二、汽車懸架的基本構(gòu)件12汽車懸架構(gòu)造與原理課件13汽車懸架構(gòu)造與原理課件14減振器

減振器15汽車懸架構(gòu)造與原理課件16三、汽車電子懸架

1.傳統(tǒng)懸架的缺陷

三、汽車電子懸架1.傳統(tǒng)懸架的缺陷172.電子控制懸架的目的

電子控制汽車懸架系統(tǒng)的基本目的是通過控制調(diào)節(jié)懸架的剛度和減振器阻尼，突破傳統(tǒng)被動懸架的局限區(qū)域，使汽車的懸架特性與行駛的道路狀況相適應，保證平順性和操縱性兩個相互排斥的性能要求都能得到滿足。

2.電子控制懸架的目的183.電子控制懸架的基本功能電子控制汽車懸架系統(tǒng)的基本功能有三個。1）車高調(diào)整功能無論車輛的負載是多少，本功能都可以保持車高一定。當車輛在很差的道路上行駛時，可以使車高增加；當車輛高速行駛時，又可以使車高降低，以便減少空氣阻力，提高操縱穩(wěn)定性。2）衰減力控制功能本功能的作用是提高車輛的操縱穩(wěn)定性，在急轉(zhuǎn)彎、急加速和緊急制動的情況下，可以抑制車輛姿勢的變化，防止車輛后坐、側(cè)傾、點頭等。3）彈簧剛度彈性系數(shù)的控制功能本功能是利用控制彈簧剛度（彈性系數(shù)）的辦法，來控制車輛起步不同路況時的姿勢。

3.電子控制懸架的基本功能194.電子控制懸架的分類電子控制懸架系統(tǒng)有主動懸架和半主動懸架兩種

半主動懸架是指懸架元件中的彈簧剛度和減振器阻尼系數(shù)之一可以根據(jù)需要進行調(diào)節(jié)。為減少執(zhí)行元件所需的功率，主要采用調(diào)節(jié)減振器的阻尼系數(shù)法，只需提供調(diào)節(jié)控制閥、控制器和反饋調(diào)節(jié)器所消耗的較小功率即可。

主動懸架是一種具有作功能力的懸架，通常包括產(chǎn)生力和轉(zhuǎn)矩的主動作用器（液壓缸、氣缸、伺服電動機、電磁鐵等）、測量元件（加速度、位移和力傳感器等）和反饋控制器等。主動懸架需要一個動力源（液壓泵或空氣壓縮機等）為懸架系統(tǒng)提供連續(xù)的動力輸入。當汽車載荷、行駛速度、路面狀況等行駛條件發(fā)生變化時，主動懸架系統(tǒng)能自動調(diào)整懸架剛度（包括整體調(diào)整和單輪調(diào)整），從而能同時滿足汽車行駛平順性和操縱穩(wěn)定性等各方面的要求。

4.電子控制懸架的分類20半主動懸架1.半主動懸架的特點在車輛懸架中，彈性元件除了吸收和存貯能量外，還得承受車身及載荷。因此，半主動懸架都不考慮改變懸架的剛度而只考慮懸架的阻尼。由于半主動懸架結(jié)構(gòu)簡單，在工作時，幾乎不消耗車輛動力，又能獲得與全主動懸架相近的性能，故應用較廣。2.類型半主動懸架213.有級式半主動懸架系統(tǒng)1）控制方法在有級式半主動懸架系統(tǒng)中，將阻尼分為兩級或三級，可由司機選擇；或根據(jù)傳感器信號自動選擇所需要的阻尼級，1984年在日本的一種中型轎車上首先應用了這種系統(tǒng)。后來通過研究和發(fā)展又將阻尼分為更多級，這樣可以擴大選擇的范圍。2)控制方案與傳統(tǒng)懸架相比較，有級式半主動懸架系統(tǒng)有如下控制效果：l

操縱穩(wěn)定性提高10％；l

平順性提高7%。3)優(yōu)點其優(yōu)點是能在壞路條件下，或轉(zhuǎn)彎、制動汽車時將阻尼調(diào)節(jié)到很大，使行駛安全性大幅度提高。3.有級式半主動懸架系統(tǒng)22阻尼可調(diào)式減振器一般分為三級，即阻尼有硬、運動（中）、軟三種級別。

阻尼可調(diào)式減振器一般分為三級，即阻尼有硬、運動（中）、軟三種234.無級式半主動懸架系統(tǒng)1)特點無級式半主動懸架系統(tǒng)要求其阻尼按照行駛狀態(tài)的動力學要求作無級調(diào)節(jié)，并在幾毫秒內(nèi)由最小變到最大。2)組成與工作原理4.無級式半主動懸架系統(tǒng)24全主動懸架系統(tǒng)1.全主動懸架的分類

2.全主動懸架的基本原理

主動懸架系統(tǒng)能根據(jù)車身高度、車速、轉(zhuǎn)向角及速率、制動等信號，由電子控制單元（ECU）控制懸架執(zhí)行機構(gòu)，從而改變懸架系統(tǒng)的剛度、減振器的阻尼力及車身高度等參數(shù)，從而使汽車具有良好的乘坐舒適性和操縱穩(wěn)定性。

全主動懸架系統(tǒng)253.全主動懸架的特點1)懸架剛度可以設計得很小，使車身具有較低的固有頻率，以保證正常行駛時的乘坐舒適性。由于剛度可調(diào)，使汽車轉(zhuǎn)彎出現(xiàn)的車身側(cè)傾、制動、加速等引起的縱向擺動等問題得到解決。2)采用主動懸架系統(tǒng)時，因不必兼顧正常行駛時汽車的舒適性，可將汽車抗側(cè)傾、抗縱擺的剛度設計得較大，因而提高了汽車的操縱穩(wěn)定性，使汽車的行駛安全性得以提高。3)汽車載荷變化時，主動懸架系統(tǒng)能自動維持車身高度不變，汽車即使在凹凸不平道路上行駛也可保持車身平穩(wěn)。4)普通汽車在制動時車頭向下俯沖，由于前后軸載荷發(fā)生變化，使后輪與地面的附著條件惡化，延長了制動過程。主動懸架系統(tǒng)可以在主動時使車尾下沉，充分利用車輪與地面的附著條件，加速制動過程，縮短制動距離。5)主動懸架可使車輪與地面保持良好接觸，即車輪跳離地面的傾向減小，因而可提高車輪與地面的附著力，從而提高了汽車抵抗側(cè)滑的能力。

3.全主動懸架的特點264.電子控制空氣懸架1)特點全空氣懸架室電子控制懸架裝置的一種重要型式，其最大特點是在四個車輪處用充有壓縮空氣的空氣彈簧取代了傳統(tǒng)的鋼螺旋彈簧；并配備了電子控制裝置。它能夠根據(jù)車輛的行駛狀態(tài)，自動調(diào)節(jié)彈簧剛度、減振器阻尼力和車身高度。有效消除車輛的側(cè)傾、撳頭和后仰等不良姿態(tài)。保證車輛在行駛中始終保持良好的平順性和可操縱性的狀態(tài)中。2)電子控制空氣懸架的主要功能

4.電子控制空氣懸架27汽車懸架構(gòu)造與原理課件28汽車懸架構(gòu)造與原理課件29汽車懸架構(gòu)造與原理課件30汽車懸架構(gòu)造與原理課件31電子控制油氣懸架：

油氣彈簧以氣體作為彈性介質(zhì)，而用油液作為傳力介質(zhì)，一般由氣體彈簧和相當于液力減振器的液壓缸組成。通過油液壓縮空氣室中的空氣實現(xiàn)剛度特性，通過電磁閥控制油液管路中的小孔實現(xiàn)變阻尼特性。

電子控制油氣懸架：

油氣彈簧以氣體作為彈性介質(zhì)，而用油液32典型教案

講授內(nèi)容：汽車懸架構(gòu)造與原理主講人：魯植雄學時數(shù)：4典型教案

講授內(nèi)容：汽車懸架構(gòu)造與原理33一、汽車懸架的基本知識1．定義

懸架是車架（或承載式車身）與車橋（或車輪）之間的一切傳力連接裝置的總稱。一、汽車懸架的基本知識1．定義

懸架是車架（或承載342作用①

連接車身與車輪，以適當?shù)膭傂灾С熊囕?。?/p>

吸收來自路面的沖擊，改善乘坐舒適性。③

穩(wěn)定行駛中的車身姿勢，改善操縱性。2作用353懸架的類型

3懸架的類型364獨立式懸架

4獨立式懸架37汽車懸架構(gòu)造與原理課件38汽車懸架構(gòu)造與原理課件39汽車懸架構(gòu)造與原理課件40

5．

非獨立懸架1）

定義非獨立懸架是指兩側(cè)的車輪安裝在一根整體式的車橋上，車橋通過彈性元件與車架相連的懸架。該懸架當一側(cè)車輪跳動時，將要影響另一側(cè)車輪的工作。優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，制造方便。2）

應用非獨立懸架因其結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，而被廣泛應用于貨車的前、后懸架。在轎車中，非獨立懸架僅用于后橋。3）

類型

41汽車懸架構(gòu)造與原理課件42汽車懸架構(gòu)造與原理課件43二、汽車懸架的基本構(gòu)件1.基本構(gòu)件的組成汽車懸架基本構(gòu)件的組成為：n

控制臂及連桿n

彈簧n

減振器n

穩(wěn)定桿2.彈簧1）作用承受并傳遞垂直載荷，緩和汽車在不平路面上行駛時所引起的沖擊。2）轎車懸架彈簧的種類轎車使用的彈簧種類很少，主要受懸架方式的限制，目前使用的懸架彈簧主要有：二、汽車懸架的基本構(gòu)件44汽車懸架構(gòu)造與原理課件45汽車懸架構(gòu)造與原理課件46減振器

減振器47汽車懸架構(gòu)造與原理課件48三、汽車電子懸架

1.傳統(tǒng)懸架的缺陷

三、汽車電子懸架1.傳統(tǒng)懸架的缺陷492.電子控制懸架的目的

電子控制汽車懸架系統(tǒng)的基本目的是通過控制調(diào)節(jié)懸架的剛度和減振器阻尼，突破傳統(tǒng)被動懸架的局限區(qū)域，使汽車的懸架特性與行駛的道路狀況相適應，保證平順性和操縱性兩個相互排斥的性能要求都能得到滿足。

2.電子控制懸架的目的503.電子控制懸架的基本功能電子控制汽車懸架系統(tǒng)的基本功能有三個。1）車高調(diào)整功能無論車輛的負載是多少，本功能都可以保持車高一定。當車輛在很差的道路上行駛時，可以使車高增加；當車輛高速行駛時，又可以使車高降低，以便減少空氣阻力，提高操縱穩(wěn)定性。2）衰減力控制功能本功能的作用是提高車輛的操縱穩(wěn)定性，在急轉(zhuǎn)彎、急加速和緊急制動的情況下，可以抑制車輛姿勢的變化，防止車輛后坐、側(cè)傾、點頭等。3）彈簧剛度彈性系數(shù)的控制功能本功能是利用控制彈簧剛度（彈性系數(shù)）的辦法，來控制車輛起步不同路況時的姿勢。

3.電子控制懸架的基本功能514.電子控制懸架的分類電子控制懸架系統(tǒng)有主動懸架和半主動懸架兩種

半主動懸架是指懸架元件中的彈簧剛度和減振器阻尼系數(shù)之一可以根據(jù)需要進行調(diào)節(jié)。為減少執(zhí)行元件所需的功率，主要采用調(diào)節(jié)減振器的阻尼系數(shù)法，只需提供調(diào)節(jié)控制閥、控制器和反饋調(diào)節(jié)器所消耗的較小功率即可。

主動懸架是一種具有作功能力的懸架，通常包括產(chǎn)生力和轉(zhuǎn)矩的主動作用器（液壓缸、氣缸、伺服電動機、電磁鐵等）、測量元件（加速度、位移和力傳感器等）和反饋控制器等。主動懸架需要一個動力源（液壓泵或空氣壓縮機等）為懸架系統(tǒng)提供連續(xù)的動力輸入。當汽車載荷、行駛速度、路面狀況等行駛條件發(fā)生變化時，主動懸架系統(tǒng)能自動調(diào)整懸架剛度（包括整體調(diào)整和單輪調(diào)整），從而能同時滿足汽車行駛平順性和操縱穩(wěn)定性等各方面的要求。

4.電子控制懸架的分類52半主動懸架1.半主動懸架的特點在車輛懸架中，彈性元件除了吸收和存貯能量外，還得承受車身及載荷。因此，半主動懸架都不考慮改變懸架的剛度而只考慮懸架的阻尼。由于半主動懸架結(jié)構(gòu)簡單，在工作時，幾乎不消耗車輛動力，又能獲得與全主動懸架相近的性能，故應用較廣。2.類型半主動懸架533.有級式半主動懸架系統(tǒng)1）控制方法在有級式半主動懸架系統(tǒng)中，將阻尼分為兩級或三級，可由司機選擇；或根據(jù)傳感器信號自動選擇所需要的阻尼級，1984年在日本的一種中型轎車上首先應用了這種系統(tǒng)。后來通過研究和發(fā)展又將阻尼分為更多級，這樣可以擴大選擇的范圍。2)控制方案與傳統(tǒng)懸架相比較，有級式半主動懸架系統(tǒng)有如下控制效果：l

操縱穩(wěn)定性提高10％；l

平順性提高7%。3)優(yōu)點其優(yōu)點是能在壞路條件下，或轉(zhuǎn)彎、制動汽車時將阻尼調(diào)節(jié)到很大，使行駛安全性大幅度提高。3.有級式半主動懸架系統(tǒng)54阻尼可調(diào)式減振器一般分為三級，即阻尼有硬、運動（中）、軟三種級別。

阻尼可調(diào)式減振器一般分為三級，即阻尼有硬、運動（中）、軟三種554.無級式半主動懸架系統(tǒng)1)特點無級式半主動懸架系統(tǒng)要求其阻尼按照行駛狀態(tài)的動力學要求作無級調(diào)節(jié)，并在幾毫秒內(nèi)由最小變到最大。2)組成與工作原理4.無級式半主動懸架系統(tǒng)56全主動懸架系統(tǒng)1.全主動懸架的分類

2.全主動懸架的基本原理

主動懸架系統(tǒng)能根據(jù)車身高度、車速、轉(zhuǎn)向角及速率、制動等信號，由電子控制單元（ECU）控制懸架執(zhí)行機構(gòu)，從而改變懸架系統(tǒng)的剛度、減振器的阻尼力及車身高度等參數(shù)，從而使汽車具有良好的乘坐舒適性和操縱穩(wěn)定性。

全主動懸架系統(tǒng)573.全主動懸架的特點1)懸架剛度可以設計得很小，使車身具有較低的固有頻率，以保證正常行駛時的乘坐舒適性。由于剛度可調(diào)，使汽車轉(zhuǎn)彎出現(xiàn)的車身側(cè)傾、制動、加速等引起的縱向擺動等問題得到解決。2)采用主動懸架系統(tǒng)時，因不必兼顧正常行駛時汽車的舒適性，可將汽車抗側(cè)傾、抗縱擺的剛度設計得較大，因而提高了汽車的操縱穩(wěn)定性，使汽車的行駛安全性得以提高。3)汽