【正文】 較理想的彈性特性 。 (1)空氣彈簧 空氣彈簧是利用壓縮空氣作彈簧的 。 囊式空氣彈簧是由夾有簾線的橡膠氣囊和密閉在其中的壓縮空氣所組成 。 氣囊一般做成圖示的兩節(jié) ， 節(jié)與節(jié)之間圍有鋼質(zhì)的腰環(huán) ， 使中間部分不致有徑向擴張 ， 并防止兩節(jié)之間相互摩擦 。 膜式空氣彈簧的密閉氣囊由橡膠膜片和金屬壓制件組成 。油氣彈簧以惰性氣體 (氮氣 )作為彈性介質(zhì)，用油液作為傳力介質(zhì)，一般是由氣體彈簧和相當(dāng)于液力減振器的液壓缸所組成的。 單氣室油氣彈簧又分為油氣分隔式和油氣不分隔式兩種 (圖 543)，前者可防止油液乳化，且便于充氣。 它可以承受壓縮載荷與扭轉(zhuǎn)載荷 。 三 、 減振器 減振器的作用是吸收鋼板彈簧起落時車輛的振動 ， 使其迅速恢復(fù)平穩(wěn)的狀態(tài) ， 以改善汽車行駛的平穩(wěn)性 。其作用原理是利用液體流動的阻力來消耗振動的能量。此時，孔壁與油液間的摩擦及液體分子內(nèi)摩擦便形成對振動的阻尼，使車身和車架的振動能量轉(zhuǎn)化為熱能而被油液和減振器殼體所吸收，最后散到大氣中去。 1． 雙向作用筒式減振器 圖 544為常見的雙向作用筒式減振器 。 當(dāng)雙向作用筒式減振器被壓縮 (車輪靠近車架壓縮懸架 )時 ， 活塞 4下移 ， 使其下腔室容積減小 ， 油壓升高 ，油液經(jīng)流通閥 3流到活塞上腔室 。這些閥對油液的節(jié)流便造成對懸架壓縮運動的阻尼力 ，由于流通閥和壓縮閥的特殊結(jié)構(gòu) (彈簧較軟 ， 通道較小 )，能使油液流動的阻尼力不致過大 ， 所以在壓縮行程時能使彈性元件充分發(fā)揮它的緩沖作用 。 上腔室內(nèi)的油液便推開伸張閥 5流入下腔室 。 這些閥的節(jié)流作用即構(gòu)成對懸架伸張運動的阻尼力 。 減振器這時充分發(fā)揮減振作用 ， 保護彈性元件不被拉壞 。 當(dāng)車輪跳動時 ， 減振器的工作活塞在油液中往復(fù)運動 ， 使工作活塞的上腔與下腔之間產(chǎn)生油壓差 ， 壓力油便推開壓縮閥或伸張閥而來回流動 。 圖 545 雙向作用充氣式減振器 1密封氣室 2浮動活塞 3O形密封圈 4壓縮閥 5工作缸 6活塞桿 7伸張閥 8工作活塞 充氣式減振器作為一種新型減振器，與雙向作用筒式減振器相比，具有以下優(yōu)點：①由于采用浮動活塞，不需要貯油缸筒還減少了一套閥門系統(tǒng)，使結(jié)構(gòu)大為減化；②在防塵罩直徑相同的條件下，充氣式減振器工作缸筒及活塞直徑大，可以產(chǎn)生更大的阻尼力；③減振器中的高壓氮氣能減少車輪遇到?jīng)_擊力時產(chǎn)生的高頻振動，且有助于消除噪聲；④充氣式減振器由于浮動活塞的存在，消除了油液的乳化現(xiàn)象。 (2)阻力可調(diào)式減振器 阻力可調(diào)式減振器 (圖 546的懸架系統(tǒng)采用了剛度可變的空氣彈簧 。 同時 ，膜片帶動與它相連的柱塞桿 4和柱塞 6下移 ， 因而使得柱塞相對空心連桿 5上的節(jié)流孔 7的位置發(fā)生變化 ， 結(jié)果減小了節(jié)流孔的通道截面面積 ， 也就是減小了油液流經(jīng)節(jié)流孔的流量 ， 從而增加了油液的流動阻力 。 某些高級轎車上裝用了阻力可調(diào)式減振器 。 而采用螺旋彈簧或氣體彈簧則需要有較復(fù)雜的導(dǎo)向機構(gòu) 。 它采用縱置板簧式非獨立懸架結(jié)構(gòu) 。 鋼板彈簧兩端通過鋼板彈簧銷 13與車架支座活動鉸接 ， 以起傳力和導(dǎo)向作用 。 圖 548a所示為一汽紅旗 CA7220型轎車后懸架 。 減振器 8下端是吊耳 ， 通過螺栓 自鎖螺母 16和后橋相連 。 減振環(huán) (圖中未畫出 )、 彈簧上座 14和螺旋彈簧 10就固定在彈簧上 、下座 14和 9之間 。 囊式空氣彈簧 5的上下端分別固定在車架和車橋上 。 壓力調(diào)節(jié)器可使貯氣筒中的壓縮空氣保持一定的壓力 。 儲氣罐和空氣彈簧中的空氣壓力由車身高度控制閥 3控制 。 采用空氣彈簧懸架時 ， 可以通過車身高度控制閥來改變空氣彈簧內(nèi)的空氣壓力 ， 從而自動調(diào)節(jié)車身高度 ， 以保證車身高度不因載荷變化而變化 。油氣彈簧的兩端分別固定在前橋上的支架 10和縱梁上的支架 2上。一根上縱向推力桿 8安裝在前橋上的支架 9和縱梁 4的內(nèi)側(cè)支架上。一根橫向推力桿3裝在左側(cè)縱梁與前橋右側(cè)的支架上，傳遞側(cè)向力。采用油氣彈簧的非獨立懸架具有變剛度特性，特別適合應(yīng)用在其道路條件和裝載條件都很惡劣的工地和礦山上的大型自卸汽車上。 與非獨立懸架相反 ， 很少用鋼板彈簧作為彈性元件 ， 而多采用螺旋彈簧和扭桿彈簧作為彈性元件 ， 因而有導(dǎo)向機構(gòu) 。 同時能給予車輪較大的上下運動空間 ， 懸架剛度可設(shè)計得較小 ， 使車身振動頻率降低 ， 以改善行駛平順性； ④ 可保證汽車在不平道路上行駛時 ， 車輪與路面有良好的接觸 ， 增大了驅(qū)動力 。 獨立懸架按車輪的運動形式可分為橫臂式獨立懸架 (車輪在汽車橫向平面內(nèi)擺動的懸架 )、縱臂式獨立懸架 (車輪在汽車縱向平面內(nèi)擺動的懸架 )、燭式和麥弗遜式懸架 (車輪沿主銷移動的懸架 )三種類型 (圖 551)。 (1)單橫臂式獨立懸架 圖 552為德國戴姆勒 奔馳轎車采用的單橫臂式獨立懸架示意圖 。 在主減速器上面安裝著可調(diào)節(jié)車身水平位置的油氣彈性元件 2， 它和螺旋彈簧 7一起承受并傳遞垂直力 。中間支承 3不僅可以承受側(cè)向力 ， 而且還可以部分地承受縱向力 。 采用單橫臂式獨立懸架的車輪上下運動時 ， 車輪平面將產(chǎn)生傾斜而改變輪距的大小 ， 并使主銷內(nèi)傾角及車輪外傾角均發(fā)生較大變化 。 圖 552 單橫臂式后獨立懸架示意圖 1主減速器 2油氣彈性元件 3中間支承 4單鉸鏈 5主減速器 6縱向推力桿 7螺旋彈簧 8半軸套管 (2)雙橫臂式獨立懸架 圖 553為雙橫臂式獨立懸架示意圖 。 等臂長的雙橫臂式獨立懸架在車輪上下跳動時 ， 雖然車輪平面不發(fā)生傾斜 ， 卻會使輪距發(fā)生較大的變化 (圖 553a)。 不等臂長的雙橫臂式獨立懸架若兩臂長度選擇合適 ， 則可以使主銷角度與輪距的變化均不過大 (圖 553b)因此不等臂長的雙橫臂式獨立懸架在轎車的前輪上應(yīng)用較為廣泛 。上橫臂 2和下橫臂 6為不等長橫臂 。 圖 554 不等長雙橫臂式獨立懸架 1螺旋彈簧 2上橫臂 3球關(guān)節(jié) 4車輪 5轉(zhuǎn)向節(jié) 6下橫臂 7穩(wěn)定桿 2． 縱臂式獨立懸架 (1)單縱臂式獨立懸架 單縱臂式獨立懸架在車輪上下運動時 ， 主銷后傾角會產(chǎn)生很大變化 ， 一般不用在前懸架中(圖 555)。 圖 555 單縱臂式前獨立懸架示意圖 圖 556 法國雷諾 5型轎車的后懸架 1套管 2扭桿彈簧 3橡膠襯墊 4縱臂 5心軸 6車輪 (2)雙縱臂式獨立懸架 這種懸架的兩個縱臂長度一般做成相等 ， 形成平行四連桿機構(gòu) 。 圖 557為雙縱臂扭桿彈簧式前獨立懸架示意圖 。 擺臂軸與縱臂 1剛性地連接 ， 扭桿彈簧 4由若干片矩形斷面的薄彈簧鋼片疊加而成 。 這種懸架兩側(cè)車輪共用兩根扭桿彈簧 。 后穩(wěn)定桿 7可防止轎車轉(zhuǎn)向時發(fā)生過大的橫向傾斜 ， 后橋及后懸架起著支持車架的作用 ， 并將負荷自車架傳至車輪 。 (1)燭式獨立懸架 如圖 559所示 ， 轉(zhuǎn)向節(jié)主銷在固定于車身上的圓筒內(nèi)往復(fù)運動 ， 同時安裝在圓筒內(nèi)的彈簧支承在與主銷相連的彈簧座上 ， 與主銷一起上下移動以緩和沖擊 。 缺點是側(cè)向力全部由套在主銷 1上的長套筒 3承受 ， 套筒與主銷之間的摩擦阻力大 ，磨損嚴重 。橫擺臂 1以球鉸鏈與轉(zhuǎn)向節(jié) 3相連接。主銷的軸線為上下鉸鏈中心的聯(lián)線。因此，這種懸架變形時，使主銷的定位角和輪距都有些變化。這種懸架的突出優(yōu)點是兩前輪內(nèi)側(cè)空間較大，便于發(fā)動機等機件的布置。 當(dāng)有彈性懸架而道路不平度較小時 ， 雖然不一定會出現(xiàn)車輪懸空現(xiàn)象 ， 但各個車輪間的垂直載荷分配比例會有很大的改變 。在這種情況下 ， 轉(zhuǎn)向車輪將使汽車操縱能力大大降低以致失去操縱；驅(qū)動車輪不能產(chǎn)生足夠的(甚至為零 )驅(qū)動力；此外 ， 一個車輪上垂直載荷減小 ， 將引起其他車輪上垂直載荷的增加 ， 嚴重時還會發(fā)生車橋及車輪超載的危險 。 為此 ， 常采用多軸汽車的平衡懸架解決這一問題 。這樣 ， 當(dāng)一個車橋抬高將使另一車橋降低 。 這種能保證中 、 后橋車輪垂直載荷相等的懸架 ， 稱為平衡懸架 。 圖 562所示為三軸汽車的中 、后驅(qū)動橋平衡懸架 。總之，在汽車行駛中，要求懸架根據(jù)實際需要隨時調(diào)節(jié)其剛度和阻尼力，以達到最佳的行駛平顧性和操縱穩(wěn)定性。 一 、 電子控制懸架系統(tǒng)的分類 根據(jù)有源與無源 ， 電子控制懸架分為半主動懸架和全主動懸架 (簡稱主動懸架 )兩大類 。 因此汽車在轉(zhuǎn)向和制動等工況時不能對懸架剛度和阻尼力進行有效地控制 。 主動懸架可以根據(jù)汽車行駛條件的變化 ， 主動改變