从车辆性能上来说,悬架的弹性元件有两个主要作用:一是作为悬架系统或底盘与地面的缓冲,也就是提高车辆舒适性(平顺性);二是使车在行经不平路面时保持轮胎的贴地性,使轮胎与地面完全持续接触,即提高车轮的循迹性。而改善轮胎与路面的接触是改善操纵稳定性的首要考虑。
弹性元件主要是弹簧,根据其结构形式的不同可分为钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧和气体弹簧,其中以钢板弹簧和螺旋弹簧最为常用。
钢板弹簧是由若干片等宽但不等长的合金弹簧片组合而成的一根近似等强度的弹性梁。钢板弹簧本身有减振作用,且可承受垂直力以外的各种力和力矩。
螺旋弹簧用弹簧钢棒料卷制而成,容易制作、价格低,常用于各种独立悬架。其特点是没有减振和导向功能,只能承受垂直载荷,因此悬架中必须另装减振器和导向机构,前者起减振作用,后者用以传递垂直力以外的各种力和力矩,并起导向作用。
扭杆弹簧本身是一根由弹簧钢制成的杆,其一端固定在车架上,另一端固定在悬架的摆臂上。摆臂与车轮相连,当车轮跳动时,摆臂便绕着扭杆轴线摆动,使扭杆产生扭转弹性变形,借以保证车轮与车架的弹性联系。
气体弹簧是在一个密封的容器中充入压缩气体,利用气体的可压缩性来实现弹簧的作用。气体弹簧的特点是,作用在弹簧上的载荷增加时,容器中气压升高,弹簧刚度增大;当载荷减小时,气压下降,刚度减小。气体弹簧具有理想的变刚度特性。
弹簧还可分为渐进式和线性两种。(www.xing528.com)
(1)渐进式弹簧
大多数汽车原装及一般改装用的都是渐进式弹簧(从外观上看弹簧的粗细、疏密会有变化)。渐进式弹簧的优点是当受压不大时,初段的弹性系数k(公制单位是N/mm,英制单位是lb/in,代表把弹簧压缩1mm或1in所需要的力,数字越高弹性系数越强)不会太高,乘坐比较舒适,而在弹簧被压到中段时弹性系数开始逐步提高,从而确保车辆在高速行驶时的稳定性。缺点是操控起来精确度不够。
(2)线性弹簧
无论压缩或拉长多少,线性弹簧的弹性系数基本不变(从外观上看弹簧的粗细、疏密不变),这种弹簧的优点是让汽车的动态变化较为稳定和线性,让驾驶者较容易预知车在下一时刻的状态。因为无需考虑舒适性和载重,这种弹簧一般用于赛车及高性能改装车上。
也有一部分车在改装弹簧时还会另加一个小的、较软的辅助弹簧,这种变刚性弹簧组合除了有增加舒适性的作用外,还能在主弹簧受压回弹时压住主弹簧,防止主弹簧脱离弹簧座。
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