悬架是汽车上的重要组成之一,它把车身和车弹性地连接在一起。汽车悬架是车身和车轮之间的一切传力连接装置的总称。一般由弹性元件、减震器和导向元件组成。在汽车行驶过程中,汽车悬架的作用是弹性地连接车娇和车架,减缓行驶中车辆受到由路面不平引起的冲击力,保证乘坐舒适和话务完好,迅速衰减由于弹性系统引起的振动,传递垂直、纵向、侧向反力及其力矩,并起导向作用,使车轮按一定轨迹相对车身运动。汽车悬架决定着汽车的稳定性、舒适性和安全性,是现代汽车十分重要的部件之一。
根据汽车悬架的阻尼和刚度是否随着形势条件的变化而变化,可分为被动悬架、半主动悬架和主动悬架,半主动悬架还可以按阻尼分为有级式和无级式两类。传统的悬架系统的刚度和阻尼系数,是按经验设计或优化设计方法选择的,一经选定后,在车辆行驶过程中,就无法进行调节,因此其减震性能的进一步提高受到限制,这种汽车悬架成为被动悬架。
为了克服被动悬架的缺陷,国外在20世纪60年代就提出了主动悬架的概念,主动悬架就是由汽车悬架系统中采用有源或无源可控制的元件组成。它是一个闭环控制系统,更加车辆的运动状态和路面状况主动做出反应,以抑制车体的运动使汽车悬架始终处于最优减震状态。所以主动悬架的特点就是能根据外界输入或车辆本身状态的变化进行行动态自适应调节。因此,系统必须是有源的,半主动悬架则由无源但可控制的阻尼元件组成。
在汽车悬架中,弹性元件除了吸收和存贮能量外,还得承受车身重量级载荷。因此,半主动悬架不考虑改变汽车悬架的刚度而只考虑改变汽车悬架的阻尼。由于半主动悬架结构简单,在工作时,几乎不消耗车辆动力,又能获得与主动悬架相近的性能,故应用较广。
虽然现代汽车悬架的种类较多,结构差异较大,但一般有弹性元件、减振元件和导向构件组成。工作原理是:当汽车轮胎受到冲击时,弹性元件对冲击进行缓冲,防止对汽车构件和人员造成损伤。但弹性件受到冲击时会产生长时间持续的振动,容易使驾驶员疲劳。故减振元件应快速衰减振动。当车轮受到冲击而跳动时,应使其运动轨迹符合一定的要求,否则会降低汽车行驶的平顺性和操纵稳定性。导向构件在传力的同时,必须对方形进行控制。