汽車底部獨(dú)立懸架系統(tǒng)組成和原理
現(xiàn)代客車的前懸架系統(tǒng)幾乎沒有例外地都是獨(dú)立懸架系統(tǒng)(同樣,除了附帶的防晃桿以外),但后懸架系統(tǒng)趨于在更高成本車量上的獨(dú)立系統(tǒng)和低成本車量上的半獨(dú)立系統(tǒng)之間分配。現(xiàn)代汽車獨(dú)立懸架系統(tǒng)具有各種功能;一些是顯而易見的,另一些是不太顯而易見的。其主要功能是-結(jié)構(gòu)上的將輪胎和道路之間的接地面積處所產(chǎn)生的力傳遞至車輛的主體,-操縱性當(dāng)車輪受到由諸如剎車、轉(zhuǎn)彎和加速的事件所產(chǎn)生的力時,或當(dāng)其受到垂直位移時,或者在車輪受到豎直位移時,確保車輪相對于車輛結(jié)構(gòu)產(chǎn)生精確且預(yù)先確定的位移。
汽車車輛的底部獨(dú)立懸架的柔性系統(tǒng)包括以下幾個部分組成:
-汽車獨(dú)立懸架支架,被構(gòu)造為由底部懸架支撐;
-獨(dú)立懸架輪轂架,通過柔性連接附接至支架,其中,輪轂架被構(gòu)造為支撐輪架;
-獨(dú)立懸架支撐本體,其在連接點(diǎn)處將支架和輪轂架,至少部分地互相連接并形成輪轂架和支架之間的柔性連接的一部分。
支撐本體被構(gòu)造為,對系統(tǒng)在第一方向上的運(yùn)動提供第一阻力并對在垂直于第一方向的方向上的運(yùn)動提供第二阻力,并且其中,由第一方向定義的理論軸線在在位于由安裝于輪架上的車輪限定的邊界之外的虛擬焦點(diǎn)或區(qū)域處會聚或交接。
例如,在剎車和轉(zhuǎn)彎過程中,汽車獨(dú)立懸架的車輪必須與輪胎所產(chǎn)生的力成比例地稍微轉(zhuǎn)向,以確保產(chǎn)生乘客舒適性以及安全穩(wěn)定操縱的車輛行為,以及-舒適性(優(yōu)選地)將車輛的乘客室與車輛所行使路面的起伏隔離。根據(jù)輸入的頻率(例如,由車輛的速度產(chǎn)生)、振幅和方向,舒適性增加的“振動過濾器”的特性是不同的。主要需求是汽車獨(dú)立懸架系統(tǒng)必須對付以下源自車輛所行駛的表面中的起伏的應(yīng)變或負(fù)載,或源自速度和方向變化的應(yīng)變或負(fù)載A.在豎直方向上,低頻率,高振幅(士 100mm),B.在豎直和縱向方向上,中等頻率,中等振幅,以及C.在所有方向上,高頻率(> 50Hz),低振幅(< 2mm)。沒有專家認(rèn)為需求A是懸架系統(tǒng)的唯一功能,事實(shí)上,低頻率豎直隔離是馬拉車等上的原始懸掛系統(tǒng)發(fā)展的主要動機(jī)。
由于今天更快的行駛速度和較高的舒適性期望,還要求汽車獨(dú)立懸架系統(tǒng)對付以上B和C下的需求,并且事實(shí)上,在這些需求下,出現(xiàn)了現(xiàn)代客車懸架設(shè)計(jì)的真正挑戰(zhàn)。如上所述,在早些時候,低頻率豎直隔離是懸架的唯一需求;具有簡單連接的活軸懸架、以及一些形式的彈性裝置和后來的減振都是所需要的。后來認(rèn)識到,車輪角度在車輪豎直運(yùn)動過程中的變化對于車輛的操縱性能來說非常重要。