Google+ 機動學論壇(TALKING MECHANISMS): 懸吊系統簡介及概述(上)

2007年6月13日 星期三

懸吊系統簡介及概述(上)

2(論壇文章不要太長,而且若完全抄自其他網站,引用應特別注意!)

懸吊系統簡介及概述(上)
B94611002 蔡篤明

以下是我在網路上找到的一篇關於汽車懸吊系統的文章
而機汽車中的系統都是藉由各種機動學原理的運用而構成的
也正好符合這門課的精神
因此在閱讀之後摘錄出重點分享給大家

(一)懸吊系統概述
汽車行駛時,會受到地面的震動及衝擊,其中一部份由輪胎吸收。
剩下絕大部分的衝擊則需依靠輪胎與車身間的懸吊裝置來吸收,防止車身各部零件的損壞並使乘坐人員舒適。
懸吊裝置除吸收震動與衝擊外,並使輪胎所產生的驅動力或制動力傳達到車身,並對行駛的安定性及操縱性均有直接的影響。

近年來對舒適與震動在理論上的研究有不斷的進展,新形式的懸吊裝置不斷被發展出來,成為汽車構造上,改進最多之部分。
基本上仍不脫離車軸式整體懸吊與獨立式懸吊兩大類,但為使車輛在不良路面上行駛時,保持車身穩定的原因,故都朝獨立懸吊方面發展。

車輪雖以B的波福跳動,但車身必須以A線平穩前進。
整體式與獨立式懸吊系統的差別
(二)整體前懸吊裝置

整體式懸吊裝置有以下幾種裝置法 :

1.平衡片狀彈簧式

為整體式懸吊裝置最普遍的懸吊方式。

2.橫置片狀彈簧式
此式只需一付彈簧,但因水平方向的剛性足,因此需要有懸吊臂以保持車軸的位置。

3.圈狀彈簧式


小型乘用轎車之整體式後軸用圈狀彈簧之懸吊方式易使用甚廣。

4.空氣彈簧式

5.扭轉彈簧式


各式彈簧裝置
使用空氣彈簧之整體式前懸吊裝置


(三)獨立式前懸吊裝置

獨立式懸吊裝置,左右輪互相無關係,為一獨立動作,故一般轎車及客車多採用此懸吊裝置。在此介紹前懸吊裝置的形式;

1.雞胸骨臂式獨立懸吊系統

雞胸骨臂式為小轎車使用最多之獨立懸吊方式。

因使用彈簧的不同而有許多裝置方法。如圖所示,

因上控制臂較下控制臂長,故又稱為梯形連桿型獨立吊法。

因上控制臂之形狀與雞胸骨形式相似,故稱為雞胸骨臂式。


雞胸骨臂式獨立懸吊裝置
*以下為各式彈簧裝置於雞胸骨臂式獨立懸吊裝置圖 圈狀彈簧裝於下控制臂與車架間之雞胸骨臂式獨立前懸吊裝置

使用扭桿彈簧之雞胸骨臂式獨立前懸吊裝置

使用圈狀彈簧裝於上控制臂
與車身間之雞胸骨臂式獨立前懸吊裝置
使用片狀彈簧之
雞胸骨臂式獨立前懸吊裝置

2.滑柱式獨立懸吊系統

滑柱式獨立懸吊又稱為麥臣式(Mc PhersonType)或垂直導管式(Vertical Guide)獨立懸吊裝置,

為目前單體式車身小轎車中使用最多之方式,上端固定在車架
上,下端用連桿連結以定位,避震器為筒形,裝在支柱內部。
支柱可在導管內上下滑動。

優點:構造簡單,佔位置小,前輪之後傾角不會因車輪之跳動而改變。

缺點:行駛不平路面時,車輪易自動轉向,故駕駛人需用力
保持方向盤,當受到劇烈之衝擊時,滑柱易造成彎曲,因而影響轉向性能。

滑柱式獨立前懸吊裝置
使用片狀彈簧加強之滑柱式獨立懸吊裝置
圈狀彈簧裝於下控制臂與大樑間之

滑柱式獨立懸吊裝置

3.橫置片狀彈簧式獨立懸吊系統

基本上屬於雞胸骨臂式(梯形連桿型)獨立前懸吊,使用一只或兩只片狀彈簧,
以替代上下控制臂,故構造簡單。

4.雙橫樑型獨立懸吊系統

為使用兩跟衡量及圈狀之獨立懸吊裝置,因強大構造簡單多用於中型貨車及客貨兩用車上。

雙橫樑型獨立式前懸吊裝置

(四)空氣懸吊系統

空氣懸吊是由空氣彈簧(Air-spring)、平位閥(Leveling Valve)、貯氣箱(air tank)、
空氣壓縮機(Air compressor)、調節閥(Regulating valve)、限速器(Governor)、安全閥(safty valve)、除水器(Water trap)、副箱(Surge tank)、排水閥(Drain cock)等相關零件構成。

前懸吊系統如下圖所示,左、右各一個空氣彈簧裝置於車架邊樑(Frame side member)和前軸(Frond Axle)之間。扭力感支持縱方向的力量,橫桿(Lateral)支持橫方向的力量。扭力桿(torque rod)在下側左右各一枝,中央上側也用一枝。各桿的一端固定於前軸的座,另一端固定於車架邊樑,橡膠襯墊(Rubber bush)介於連結部的中間。 空氣前懸吊的構造

橫桿也是裝著橡膠襯墊和前軸及車架邊樑連結。史前軸的左右位置固定。 又前面的副箱(Surge tank)內,為防止壓縮空氣回轉,用

隔離板分成左右兩部分,各自使用鋼管與空氣彈簧連接。

在空氣懸吊系統中,四個鋼製彈簧乃由四個橡皮筒,即空氣彈簧所取代,每個橡皮筒都灌滿壓縮空氣來支撐汽車重量。當車輪碰道路面隆起時,空氣會做進一步的壓縮而能吸收震動。並發展為電子空氣懸吊系統,以微電子控制高度傳感器與空氣彈簧,平衡底盤高度。

(五)油壓氣動式懸吊
每個車輪處都有一個充滿氣體的彈簧單位,稱為液壓氣彈簧,每單位有一密封室,含有高壓氮氣,旗下則有一為移室灌滿以水為主的液體。車輪碰到凹凸時,液體會被推上去,於是壓縮上面的氣體產生彈簧的效果。此外,汽車各側兩單位前後相互連接,如果前輪遇到隆起地面,左前單位的一部份液體會經由一條管子被擠至左後單位,使左後輪亦提升,震動被平均分配至前後輪上,增加車體的平穩。

(六)鋼板彈簧後懸吊系統

鋼板的前端捲曲形成彈簧銷孔,此銷孔界螺栓與彈簧吊耳相連接,向皮乘套將螺栓與彈簧調耳隔開,彈簧的後端也捲曲形成彈簧銷孔,銷孔界彈簧鉤環與車架相連,鉤環使鋼板彈簧於彎曲時可已有長度上的變化。及彈簧在路面凹凸不平的情況下會被上推或下推,使二彈簧孔銷距離變化。

彈簧中央則有一對U形螺栓掛在後軸殼上,軸上的車架並裝有橡皮緩衝墊,為防止軸殼上移撞擊車架,緩衝墊可吸收此震動。

1.橡皮襯套功能

一是吸收震動,不至於波及車架和車耳,二是鋼板彈簧彎曲時可使彈簧銷孔前後運動。鉤環亦包括橡皮襯套,能吸收震動平穩車架和車身。

2.螺旋彈簧後懸吊系統

典型螺旋彈簧後懸吊,每一車輪中均有一個螺旋彈簧。車輪只許上下運動,因而壓縮或伸展彈簧,但車輪不能向兩側或前後移動,此時必須使用控制臂。常見為四個控制臂,其中兩個防止後軸殼及車輪前後移動,另兩臂可防止其向兩側移動。此外每個車輪均有一避震器。

3.麥佛遜支柱式後懸吊

有許多後懸吊系統使用麥佛遜撐桿,麥佛遜撐桿將彈簧與避震器合併為一體,其構造與運動懸吊系統的麥佛遜撐桿是相同的

1 則留言:

b94611002 提到...

不好意思

這兩篇試失敗品
麻煩老師刪掉以維持版面整齊