汽車懸掛組件與功能彈簧與減震器
汽車是有很多個(gè)組件組成的,各個(gè)組件之間相互配合,才能完成汽車的運(yùn)行,很多司機(jī)都不是很了解汽車的組織架構(gòu),下面就是小編給車友們整理的一些關(guān)于汽車懸掛組件與功能彈簧與減震器 的一些相關(guān)知識(shí),希望車友們能夠在此文章學(xué)到一些有用的知識(shí)。
汽車的懸掛系統(tǒng)可以說(shuō)是汽車知識(shí)里最為深?yuàn)W的一個(gè)理論,也是很多車迷朋友一直抱有很多疑問(wèn)的,包括很多廠家也在不同的媒體層面去宣傳所謂身世獨(dú)立懸架或者是非獨(dú)立懸架以及所謂舒適性、操控性還有推頭甩尾,小灰覺(jué)得有必要以比較長(zhǎng)的篇幅去為大家解釋這些問(wèn)題的所在。希望大家看完今后的幾期欄目也能對(duì)汽車的懸架知識(shí)有一個(gè)系統(tǒng)的認(rèn)知,我們也會(huì)將建立汽車所謂的suspension geometry的概念,當(dāng)然也包括說(shuō)如何去正確改裝的問(wèn)題。
首先我們要從不同的懸掛組件的功能開始說(shuō)起,最早的汽車上是沒(méi)有所謂懸掛這個(gè)概念的,車架和軸基本上是屬于硬性連接的結(jié)構(gòu),隨著人們對(duì)駕駛舒適性的要求提高除了橡膠輪胎的應(yīng)用,人們還嘗試將車架和車軸去分離,將一些組件加入在其中,于是就有了汽車懸掛的概念。
說(shuō)白了,懸掛就是起到減震作用的,為了實(shí)現(xiàn)減震的效果,人們又將一些零件加入到了懸掛組件中間,比如說(shuō)最顯而易見的就是彈簧、橡膠塊一些常規(guī)的組件。
我們先來(lái)看汽車的彈簧,在這里我們先要擊破一個(gè)誤區(qū),就是彈簧根本沒(méi)有辦法來(lái)起到減震的作用,而彈簧的作用而是緩沖,緩沖和減震的區(qū)別在于彈簧不會(huì)減少汽車的震動(dòng),彈簧只不過(guò)是延長(zhǎng)汽車受到的沖擊的作用時(shí)間,就是在單位時(shí)間里的受力變小,從而形成所謂緩沖的作用,那大家想想如果一臺(tái)車沒(méi)有彈簧受到?jīng)_擊的感覺(jué)應(yīng)該是怎樣的呢?車輛就是以一種很大的力量和地面形成一種強(qiáng)烈的沖擊,如果有了彈簧,車輛上的沖擊就會(huì)被緩解掉許多。
所以說(shuō)一臺(tái)汽車在車架和車軸之間只有彈簧在作用的話,車輛的行駛狀態(tài)就是不停的去跳動(dòng),從理論上來(lái)說(shuō)彈簧在發(fā)生壓縮和延展時(shí)如果沒(méi)有一個(gè)外力去抑制的話,彈簧會(huì)在車輛行駛中發(fā)生永久的震動(dòng)。一樣車輛行駛的舒適性也不會(huì)得到什么改善,于是后來(lái)人們給車的懸架組件上加上了另外一個(gè)零件就是減震器。
當(dāng)然彈簧的概念并不是簡(jiǎn)單一句話能夠描述的,在目前世界上大部分乘用車和商用車上彈簧被分為四種形式螺旋彈簧、空氣彈簧、葉片彈簧、和扭桿彈簧。
在以上這些彈簧種類中,應(yīng)用最廣泛的一種就是螺旋彈簧,因?yàn)檫@種彈簧具備一下這些有點(diǎn),重量小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低、可靠性強(qiáng)等等。螺旋彈簧對(duì)車輛的性能提升在于勁度系數(shù)很相對(duì)比較均勻,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)彈簧受到的壓縮力越大,它的形變量或者說(shuō)釋放出來(lái)的力也是比較線性的。這些特性就決定了它在民用車、乘用車、甚至賽車上一些廣泛的應(yīng)用。
第二種就是空氣彈簧,其實(shí)說(shuō)的簡(jiǎn)單一點(diǎn),空氣彈簧就是兩個(gè)氣囊組成的一個(gè)結(jié)構(gòu),這意味著充其量越大它的力特性就表現(xiàn)的越硬,外形也就越長(zhǎng)。它的優(yōu)點(diǎn)就在于隨著充氣量的大小或者說(shuō)壓力,可以比較自由的調(diào)節(jié)彈簧的軟硬和彈簧的高度。其實(shí)空氣彈簧最早被應(yīng)用在一些商用車上面,比如一些卡車和大型客車,一些大型客車在使用了空氣彈簧了后可以實(shí)現(xiàn)快速的升高和降低底盤,就比如可以輔助一些老弱病殘人員方便的上下車輛。
近幾年空氣彈簧的應(yīng)用不僅僅局限于商用車上,逐漸也被一些SUV和轎車上面,有了空氣彈簧的幫助,車輛的底盤可以很輕松的實(shí)現(xiàn)升起和降低,特別是一些純種越野車就會(huì)使用它。當(dāng)然轎車也在使用空氣彈簧,通過(guò)改變空氣的壓力或者說(shuō)充氣量來(lái)實(shí)現(xiàn)比較快速的調(diào)整車身的高度或者說(shuō)軟硬。比如特斯拉,支持各種駕駛模式比如普通、舒適、運(yùn)動(dòng),甚者有些車可以實(shí)現(xiàn)高位舉升模式。
但是我們?cè)谶@里必須指出的是原廠車的空氣彈簧的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是十分復(fù)雜的,會(huì)分成很多的氣室和氣體流動(dòng)腔,這個(gè)結(jié)構(gòu)和改裝店里的單氣囊或者說(shuō)單氣室的空氣彈簧有著本質(zhì)性區(qū)別的。同時(shí)空氣彈簧內(nèi)部的充氣量或者說(shuō)彈性系數(shù)等等,也都是根據(jù)車輛本身重量行駛特性一些復(fù)雜的原因做了很復(fù)雜的調(diào)校。
第三種懸架結(jié)構(gòu)是葉片式彈簧,一般車友稱其為鋼板彈簧,但是這種彈簧的材質(zhì)不僅僅是鋼制,還有些是復(fù)合材料制成的,某些車輛就是在使用的橫置復(fù)合彈簧結(jié)構(gòu)。
但是葉片彈簧還有一個(gè)比較好的優(yōu)點(diǎn)就是不會(huì)占據(jù)車輛太多的縱向空間,這意味著工程師可以把一臺(tái)車懸架設(shè)計(jì)的比較扁平,說(shuō)回克爾維特C6的后背箱其實(shí)就特別大,因?yàn)閼覓觳粫?huì)占據(jù)車身太多的內(nèi)部空間。
有橫置葉片彈簧的構(gòu)造,還有縱置結(jié)構(gòu),一般會(huì)被用在整體式車橋相匹配,這里的例子基本上就是硬派的越野車或者說(shuō)是載重的卡車。縱置葉片彈簧的優(yōu)勢(shì)在于可以承受載重,一般我們可以在國(guó)內(nèi)的可以很清晰的卡到這樣的結(jié)構(gòu),一般老司機(jī)俗稱它為"工"字板,經(jīng)常可以看到一些超載的卡車或者渣土車就是用這類的結(jié)構(gòu)。再來(lái)的一個(gè)優(yōu)勢(shì)就是彈簧本身能實(shí)現(xiàn)一種所謂導(dǎo)向的作用,因?yàn)閺椈墒孜策B接點(diǎn)的問(wèn)題,本身也起到了一個(gè)類似連桿的作用,所以這種彈簧上可以被直接固定上整體橋結(jié)構(gòu),不用再去增加導(dǎo)向連桿裝置,但是如果我們用其它三種形式的彈簧的話哪怕橫置葉片彈簧都是要給懸掛安裝導(dǎo)向零件的。還有就是多片式縱置葉片彈簧上下運(yùn)動(dòng)受力的時(shí)候彈簧片之間也會(huì)產(chǎn)生摩擦,摩擦的物理特性也能吸收一部分顛簸所產(chǎn)生的能量,在更早的時(shí)候使用這類懸掛結(jié)構(gòu)的汽車是不配備減震單元的,就是利用葉片之間的運(yùn)動(dòng)和摩擦來(lái)實(shí)現(xiàn)減震作用的,我們可以從一些輕型的載重車的后橋只有葉片彈簧卻沒(méi)有減震器的結(jié)構(gòu),就是用彈簧來(lái)輔助實(shí)現(xiàn)減震。
但是縱置葉片彈簧和空氣彈簧都有一個(gè)巨大的硬傷,就是它們的彈性系數(shù)或者說(shuō)勁值系數(shù)是會(huì)有變化的,這兩種彈簧結(jié)構(gòu)不太適用于極端強(qiáng)調(diào)于性能取向的車輛,而且自身重量也非常大,一般這類結(jié)構(gòu)只被用在商用和越野車上面使用。
此外還有還有一種結(jié)構(gòu),彈簧結(jié)構(gòu)被稱之為扭桿式彈簧,通俗來(lái)說(shuō)就是通過(guò)一根金屬桿的扭動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)彈力,這種結(jié)構(gòu)就基本只被在坦克或者軍用車上使用,民用車上就有陸地巡洋艦100。這種懸掛比較好的優(yōu)點(diǎn)就是節(jié)省空間,概念等同于橫置葉片彈簧結(jié)構(gòu)不用占用太大的縱向空間。但是從目前來(lái)看,這種結(jié)構(gòu)基本不太被使用了。當(dāng)然還有極少數(shù)的法國(guó)車輛的后橋還在應(yīng)用這種結(jié)構(gòu),類似于扭力管的結(jié)構(gòu),我們就不在這里贅述了。但是目前民用車運(yùn)用的比較多的彈簧結(jié)構(gòu)就是螺旋彈簧、空氣彈簧、葉片彈簧三種類型。
原理其實(shí)并不復(fù)雜,減震器內(nèi)部其實(shí)是充滿了油液的,減震器的活塞頭上是有鉆孔的,可能是一個(gè)或者更多,當(dāng)減震器上下運(yùn)動(dòng)時(shí)腔體里的油液通過(guò)活塞頭上的小孔在上端腔和下端腔之間來(lái)回的去流動(dòng),因?yàn)橛鸵菏怯姓承缘?,同時(shí)也會(huì)釋放大量的熱量,相當(dāng)于把車輛因顛簸所產(chǎn)生的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成了熱能。
減震器在壓縮和回彈的時(shí)候,都是能夠吸收能量的,壓縮被稱之為壓縮阻尼,回彈的過(guò)程也就被稱為回彈阻尼,目前的減震器壓縮和回彈兩個(gè)不同的回路,它們分別是壓縮閥和回彈閥,一般工程師會(huì)把壓縮和回彈的阻尼量調(diào)的不一樣,目的無(wú)非就是在舒適性操控性之間取得一定的平衡。但是減震器也不能獨(dú)立存在,因?yàn)闇p震器自身不能起到支撐的作用,所以說(shuō)減震器如果獨(dú)立存在的話,車輛靜止在一處,底盤一定會(huì)是保持在最低點(diǎn)。即使行駛起來(lái)了也沒(méi)有辦法起到減震的作用,所以減震器必須與彈簧配合并協(xié)調(diào)作用于一臺(tái)汽車上,等于彈簧壓縮的一個(gè)過(guò)程和回彈的一個(gè)過(guò)程同時(shí)去吸收能量,但最終彈簧還是會(huì)恢復(fù)并把車輛支撐到一個(gè)正常的高度,現(xiàn)在隨著技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步很多減震器已經(jīng)發(fā)展到了可變阻尼的功能,說(shuō)的直白一點(diǎn)就是減震器可以去改變減震器的軟硬,而且壓縮與回彈的沖程都能去改變,其實(shí)原理也不難,就是去調(diào)整減震器里活塞上孔的大小,油孔越大油液流動(dòng)就越快,自然阻尼就越小,等于吸收震動(dòng)的能力也越差,但是相反如果活塞上的孔徑變小,那油液的流速必然變慢,阻尼也隨之變大,那減震器向下壓縮的動(dòng)作也就會(huì)越緩慢去吸收更多的能量。
以上就是小編給車友們整理的一些關(guān)于汽車懸掛組件與功能彈簧與減震器 的一些相關(guān)作用,希望車友們對(duì)此有所了解。
最后編輯:小熊司令
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