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汽车前后悬架系统有哪些种类

汽车前后悬架系统有哪些种类
汽车前后悬架系统有哪些种类

汽车前后悬架系统有哪些种类

悬挂系统是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称,其作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力扭,并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力,并衰减由此引起的震动,以保证汽车能平顺地行驶。它不但影响汽车的乘坐舒适性(平顺性)、还对其他性能诸如通过性、稳定性以及附着性能都有重大影响。每一个悬架都由弹性元件(起缓冲作用)、导向机构(起传力和稳定作用)以及减震器(起减震作用)组成。但并非所有的悬挂都必须有上述三种元件。只要能起到上述三种作用即可。个别结构则还有缓冲块、横向稳定杆等。弹性元件又有钢板弹簧、空气弹簧、螺旋弹簧以及扭杆弹簧等形式,而现代轿车悬挂系统多采用螺旋弹簧和扭杆弹簧,个别高级轿车则使用空气弹簧。悬挂系统是汽车中的一个重要总成,它把车架与车轮弹性地联系起来,关系到汽车的多种使用性能。从外表上看,轿车悬挂系统仅是由一些杆汽车悬架图、筒以及弹簧组成,但千万不要以为它很简单,相反轿车悬架是一个较难达到完美要求的汽车总成,这是因为悬挂系统既要满足汽车的舒适性要求,又要满足其操纵稳定性的要求,而这两方面又是互相对立的。比如,为了取得良好的舒适性,需要大大缓冲汽车的震动,这样弹簧就要设计得软些,但弹簧软了却容易使汽车发生刹车“点头”、加速“抬头”以及左右侧倾严重的不良倾向,不利于汽车的转向,容易导致汽车操纵不稳定等。

1、悬挂的分类

(l)非独立式悬挂:两侧车轮安装于一根整体式车桥上,车桥通过悬挂与车架相连。这种悬挂结构简单,传力可靠,但两轮受冲击震动时互相影响。而且由于非悬挂质量较重,悬挂的缓冲性能较差,行驶时汽车振动,冲击较大。该悬挂一般多用于载重汽车、普通客车和一些其他车辆上。

(2)独立式悬挂:每个车轮单独通过一套悬挂安装于车身或者车桥上,车桥采用断开式,中间一段固定于车架或者车身上;此种悬挂两边车轮受冲击时互不影响,而且由于非悬挂质量较经;缓冲与减震能力很强,乘坐舒适。各项指标都优于非独立式悬挂,但该悬挂结构复杂,而且还会便驱动桥、转向系变得复杂起来。采用此种悬挂的有下面两大类车辆。

①轿车、客车及载人车辆。可明显提高乘坐舒适性,并且在高速行驶时提高汽车的行驶稳定性。

②越野车辆、军用车辆和矿山车辆。在坏路和无路的情说下,可保证全部车轮与地面的接触,提高汽车的行驶稳定性和附着性,发挥汽车的行驶速度。

2.弹性元件的种类

(1)钢板弹簧:由多片不等长和不等曲率汽车悬架那种比较好的钢板叠合而成。安装好后两端自然向上弯曲。钢板弹簧除具有缓冲作用外,

还有一定的减震作用,纵向布置时还具有导向传力的作用,非独立悬挂大多采用钢板弹簧做弹性元件,可省去导向装置和减震器,结构简单。

(2)螺旋弹簧:只具备缓冲作用,多用于轿车独立悬挂装置。由于没有减震和传力的功能,还必须设有专门的减震器和导向装置。

(3)油气弹簧:以气体作为弹性介质,液体作为传力介质,它不但具有良好的缓冲能力,还具有减震作用,同时还可调节车架的高度,适用于重型车辆和大客车使用。

(4)扭杆弹簧;将用弹簧杆做成的扭杆一端固定于车架,另一端通过摆臂与车轮相连,利用车轮跳动时扭杆的扭转变形起到缓冲作用,适合于独立悬挂使用。

3、减震器

多采用筒式减震器,利用油液在小孔内的节流作用来消耗振动能量。减震器的上端与车身或者车架相连,下端与车桥相连。多数为压缩和伸张行程都能起作用的双作用减震器,

4、导向装置

独立悬挂上的弹性元件,大多只能传递垂直载荷而不能传递纵向力和横向力,必须另设导向装置。如上、下摆臂和纵向、横向稳定器等。

5、非独立悬挂与独立悬挂

一般来说,汽车的悬挂系统分为非独立悬挂和独立悬挂两种,非独立悬挂的车轮装在一根整体车轴的两端,当一边车轮跳动时,另一侧车轮也相应跳动,使整个车身振动或倾斜;独立悬挂的车轴分成两段,每只车轮由螺旋弹簧独立安装在车架下面,当一边车轮发生跳动时,另一边车轮不受影响,两边的车轮可以独立运动,提高了汽车的平稳性和舒适性。

由于现代人对车子乘坐舒适性及操纵安定性的要求愈来愈高,所以非独立悬挂系统已渐渐被淘汰。而独立悬挂系统因其车轮触地性良好、乘坐舒适性及操纵安定性大幅提升悬架类型、左右两轮可自由运动,轮胎与地面的自由度大,车辆操控性较好等优点目前被汽车厂家普遍采用。常见的独立悬挂系统有多连杆式悬挂系统、麦佛逊式悬挂系统、拖曳臂式悬挂系统等等。每种方法均有各自的优缺点和适应性

现在最流行的也是我们最常听到的就是麦弗逊,双叉臂和多连杆三种形式。那么这三种主流悬架有些什么特点?各自有哪些性能特征呢?

虽然按照悬架的档次和复杂程度以及用料来排名的话,多连杆是最好的,其次是双叉臂再其次是麦弗逊,虽然档次可以这样划分,但世界上的事物都是有利有弊的,这三种悬架之所以能在各种车型上大量存在当然有着各自的性能优点。

在这三种悬架中,麦弗逊是结构最简单的,也是制造成本最低用途最广的。它主要用在大多数中小型车的前桥上。它以简单独霸天下。也正是因为他简单所以他轻,响应速度快。并且在一个下摇臂和支柱的几何结构下能自动调整车轮外倾角,让其能在过弯时自适应路面,让轮胎的汽车悬架系统接地面积最大化,而且占用空间小适合小型车以及大部分中型车使用。但是由于结构简单使得悬挂刚度较弱,稳定性差,转弯侧倾明显。

麦花臣式悬吊系统(McPhersonType)又称为支柱式悬吊系统,此种悬吊常见于前悬吊,堪称是最被广泛运用者。这是一种利用避震器为车轮定位用支柱的悬吊形式,支柱上部经由橡胶置绝缘体固定于车身,支柱下部用连杆连结以定位,避震器为筒型,装在支柱内部。支柱可在导管内上下滑动,最大优点为构造简单,占位置小,前轮之后倾角不会因车轮的跳动而改变,另外在麦花臣式悬吊以外的悬吊,外倾角方向的定位需要上臂,牺牲空间,麦花臣式悬吊因避震器有此功能,可增大车室空间,在引擎横置的FF车因布置空间无余地,此优点就显得特别重要;缺点为行驶不平路面时,车轮易自动转向,故驾驶人须用力保持方向盘,当受到剧烈冲击时,滑柱易造成弯曲,因而影响转向性能。

麦弗逊事实上是演变自双A臂的一种悬吊型式。他将双A臂的上支臂替换成避震器+弹簧,而下支臂不变。另外,由于避震器就是麦弗逊的上臂,所以这样的避震器要特别坚固才行。基本上,麦弗逊广泛的运用于前悬吊系统,因为少了上支臂的关系,使得其占用的前轮底盘空间减少,能轻松的安置与横置引擎的车子,在能带来不错的操控效果时,还能兼顾设计成本。

麦弗逊式(MacPherso又译为麦花臣或支柱式)

麦花臣式悬吊系统(McPhersonType)又称为支柱式悬吊系统,此种悬吊常见于前悬吊,堪称是最被广泛运用者。这是一种利用避震器为车轮定位用支柱的悬吊形式,支柱上部经由橡胶置绝缘体固定于车身,支柱下部用连杆连结以定位,避震器为筒型,装在支柱内部。支柱可在导管内上下滑动,最大优点为构造简单,占位置小,前轮之后倾角不会因车轮的跳动而改变,另外在麦花臣式悬吊以外的悬吊,外倾角方向汽车悬架平面图的定位需要上臂,牺牲空间,麦花臣式悬吊因避震器有此功能,可增大车室空间,在引擎横置的FF车因布置空间无余地,此优点就显得特别重要;缺点为行驶不平路面时,车轮易自动转向,故驾驶人须用力保持方向盘,当受到剧烈冲击时,滑柱易造成弯曲,因而影响转向性能。

麦弗逊事实上是演变自双A臂的一种悬吊型式。他将双A臂的上支臂替换成避震器+弹簧,而下支臂不变。另外,由于避震器就是麦弗逊的上臂,所以这样的避震器要特别坚固才行。基本上,麦弗逊广泛的运用于前悬吊系统,因为少了上支臂的关系,使得其占用的前轮底盘空间减少,能轻松的安置与横置引擎的车子,在能带来不错的操控效果时,还能兼顾设计成本。

拖曳臂式(Trailing-Arm又译为拖戈臂式)

拖曳臂式(Trailingarmtype)是专为后轮设计的悬吊系,以支臂结合车轴前方的车身部主轴与车轴,其中车身部主轴的旋转轴垂直于车身中心线者,亦即直向后方,称为拖曳臂式或全拖曳臂式,使用这类系统的车像PEUGEOT车系、CITROEN车系、OPEL车系等,而半拖曳臂式之摆动臂系倾斜于车身中心线即斜向后方。拖曳臂式悬吊的结构为车身部的主轴直接结合于车身,然后将主轴结合于悬吊系统,再将此构件安装于车身,弹簧与避震器通常是分开安装或是构成一体,直立安装于车轴附近。悬吊系统本身的运动,支臂以垂直车身中心线的轴,亦即平行于车轴的轴为中心进行运动,车轴不倾斜于车身,在任一上下运动位置,车轴平行于车身,对车身外倾角变化为零。其最大的优点乃在于左右两轮的空间较大,而且车身的外倾角没有变化,避震器不发生弯曲应力,所以摩擦小,当其煞车时除了车头较重会往下沈外,拖曳臂悬吊的后轮也会往下沈平衡车身,而其缺点为无法提供精准的几何控制汽车悬架弹簧。

单纯的拖曳臂式设计其实算得上是过时的产品了。不能调整倾角,不能提供较佳的乘坐舒适性都是其硬伤。但是PSA集团就是能够把旗下车系的拖曳臂调的比大部分日系车的双a或多连杆还要好!不得不佩服法国人的调校技术,很有自己的一套哲学。虽然在引擎技术上没有特别突出的成就,但是操控优秀,以小搏大,wrc佳绩就是证明(今年车手冠军肯定是雪铁龙的了,车队则是在雪铁龙和标志中产生..没差,反正都是psa集团的..).不过,即使如此,拖曳臂在旗下高级房车上也渐渐被多连杆取代了,毕竟最求最佳舒适性才是高级房车的精髓

双差臂悬挂拥有上下两个摇臂,起横向力由两个摇臂同时吸收,支柱只承载车身重量。因此横向刚度大。由于上下使用不等长摇臂(上长下短),让车轮在上下运动时能自动改变外倾角并且减小轮距变化减小轮胎磨损。并且也能自适应路面,轮胎接地面积大,贴地性好。但是由于多了一个上摇臂,所以需要站用较大的空间,因此小型车的前桥一般布置不下此种悬挂。

在支柱式悬吊系统问世前,乘用车的独立悬吊式前悬吊为双差臂式悬吊,但是,支柱式问世后,除了一部份外,几乎所有的乘用车前悬吊都改用支柱式。不过,最近苛求乘坐舒适性与操纵安定性的车种开始在前后轮都采用几何学变化,柔软协调等设计自由度高的双A臂式悬吊,为有外倾角变化控制用臂的悬吊形式。臂的布置是下臂与支柱式差不多,上臂是两端已有橡胶衬套的A型臂结合车身与车轴,车身常有副框架,主轴布置于副框架上,副框架与车身通常在四处经绝缘体结合,弹簧与避震器为尽量增长行程,装于上臂上与车身间,藉这些连杆的布置设计,即可将外倾变化。双A臂式悬吊的优点首推设计自由度,因不对避震器施加弯矩,所以摩擦小,因在副框架上布置连杆,容易兼顾悬吊系的刚性与震动绝缘。缺点是零件数多,也要求定位精度,成本上重量上都不利单厢小货车之类的商用车,这是HONDA从F1赛车上所产生的理念,也是本田车系最喜用的悬吊系统。

双A臂,这个目前在成本与操控间取得最完美平衡的设计已经存在相当长的时间,诸如多连杆,麦弗逊等皆为其衍生设计。双A臂悬吊就结构学而言是最坚固的悬吊,能带来更多的几何调整以提供有效的舒适性与操控性。举个实例,civicek9之所以那么受欢迎,基本上就是基于其前后双a臂的悬吊设计所带来的极佳操控(后代的civic却拔掉了双a用麦弗逊来替代前悬吊,实在是可惜了)。不过由于只有4根连杆,仅仅只能提供倾角变化无法大幅调整束角,所以他仍然不够优秀,因此聪明的设计师设计了一种有横向及纵向拉杆(提供更多几何角度控制)的复合悬吊,于是多连杆诞生了。另外值得一提的是:双A臂可是F1的不二选择。

拖曳臂式(DoubleWishbone又译为双叉骨式或双许愿骨式)

多连杆悬挂,通过各种连杆配置(通常有三连杆,四连杆,五连杆),首先能实现双叉臂悬挂的所有性能,然后在双叉臂的基础上通过连杆连接轴的约束作用使得轮胎在上下运动时前束角也能相应改变,这就意味着弯道适应性更好,如果用在前驱车的前悬挂,可以在一定程度上缓解转向不足,给人带来精确转向的感觉;如果用在后悬挂上,能在转向侧倾的作用下改变后轮的前束角,这就意味着后轮可以一定程度的随前轮一同转向,达到舒适操控两不误的目的。跟双叉臂一样,多连杆悬挂同样需要占用较多的空间,而且多连杆悬挂无论是制造成本还是研发成本都是最高的所以常用在中高级车的后桥上。

近年的汽车厂苛求乘坐舒适性与操控安定性的底盘性能,因而采双A臂式悬吊与多连杆式悬吊系,形成所谓的复合式多连杆(Multi-link),不过两者原理相同,因连杆的数目及固定点不同,各车厂命名方式不同。以将车轴定位,连杆大都汽车悬架装置检测台经由衬套先安装副框架,副框架经绝缘体固定于车身,此构成原理与双A臂式悬吊差不多,只不过双A臂式悬吊是以上下二支A臂或是以三只连杆形成A字形状,另有一组固定于车身的机构来连结,而像宾士车厂所谓的多连杆不过是采拖曳臂式悬吊与双A臂式(多一只连杆)悬吊系,形成所谓的复合式多连杆(Multi-link),之所以会如此设计是因为多连杆式独特的连杆配置结合拖曳臂的舒适性与双A臂的操控性、抓地性,能提供平稳的行驶性急吸收大部分从路面传来的震动,并能自动调整轮胎角度,消除对地外倾角变化,车身晃动时,使轮胎与路面永远保持90度垂直,抓地力自然佳。因此要兼顾操纵安全性乘坐舒适性,就得适当的设定连杆安装位置,角度,衬套等特性,各车的多连杆式吊可达成如此复杂连杆配置,是由于容易用电脑解析模拟多连杆式悬吊系的优缺点,多连杆与双A臂式悬吊同样构造复杂,各零件需要高精度,成本高,重量增大(有些使用铝合金制连杆来减轻重量)是其缺点,但可平衡达成其它悬吊方式,达不到的前述性能要求,因此目前多连杆式也可说是最复杂也是最先进的。

基本上,多连杆可以看作为双A臂的衍生设计。但之所以要把他从双A

里单独分类出来,是因为现在的多连杆设计已经变的越来越多样化了,有些多连杆上甚至找不到一点双a的痕迹(甚至还有上下A臂加三连杆的超疯狂设计,全

车悬吊的材料成本高出别人2~4倍,所以有些车贵不是没有道理的…)。多连杆就目前对于高级房车来说是最佳设计,比双a更多变的几何调整让他能达到更佳的舒适性,稳定性与操控性。很多车厂在标榜自己旗下的高级房车时,都会宣传自家的多连杆又参与了什么新设计之类的,可谓高级的代名词。不过成本高昂,较占底盘空间使之只能用于后悬吊都是其缺点。

多连杆式(Multi-Link)

所以总的来说,现在最经汽车悬架设计济适用,性价比最高的前独立悬挂是麦弗逊,能做高性能调校和匹配的悬挂是多连杆和双叉臂。结构最复杂实现性能最多的是多连杆。但由于后两者在结构上使其质量较重所以为了达到更好的响应速度常用铝合金打造,那么成本就可想而知了。

一般来说,汽车的前后悬挂系统包括弹簧和减震器两个部分,按照结构来分,多见有以下结构形式,麦佛逊,双A臂(双横杆),拖曳臂,扭力梁和多连杆。

麦佛逊式悬挂多用于前轮,是独立悬挂的一种,而且是结构非常简单的一种,布置紧凑,节省空间,前轮定位变化小,具有良好的行驶稳定性。所以,大部分的轿车前悬均采用这种结构,差别主要在选材和减震器、弹簧的调校上面。但麦弗逊式悬架在使用中也有缺点,就是行驶在不平路面时,车轮容易自动转向,故驾驶者必须用力保持方向盘的方向,当受到剧烈冲击时,减震器易造成弯曲,因而影响转向性能,所以很多不吝惜空间和成本的豪华轿车上面并没有采用此种形式。

双A臂悬挂拥有上下两个摇臂,起横向力由两个摇臂同时吸收,支柱只承载车身重量。因此横向刚度大。由于上下使用不等长摇臂(上长下短),让车轮在上下运动时能自动改变外倾角并且减小轮距变化减小轮胎磨损。并且也能自适应路面,轮胎接地面积大,贴地性好。但是由于多了一个上摇臂,所以需要站用较大的空间,本田的轿车前悬喜欢采用这种结构,civic为人所称道的操控性,前悬的双A臂有一定的功劳,遗憾的是8代civic没有沿用这种结构,而采用了麦佛逊另很多车迷遗憾。

拖曳臂式悬挂系统是专为后轮设计的悬挂系统,像标致车系、雪铁龙车系、欧宝车系等欧洲轿车比较喜欢采用这种悬挂系统。拖曳臂式悬挂系统的最大优点是左右两轮的空间较大,而且车身的外倾角没有变化,避震器不发生弯曲应力,所以摩擦小,乘坐性佳,当其刹车时除了车头较重会往下沉外,拖曳臂悬吊的后轮也会往下沉平衡车身,而其缺点是无法提供精准的几何控制,不过如果调校得当,可以用最少的成本和空间达到最好的效果,所以现在的小车多采用这种形式的后悬挂。

扭力梁悬挂是一种半独立悬挂汽车电控悬架系统方式,这种悬挂结构简单,传力可靠,但两轮受冲击震动时会互相影响。对细小的震动能够较好地过滤,而对于大坑洞的反应会比较生硬,大众集团的车型多采用此种后悬挂,不过最新的PQ35平台均改成了多连杆式。

多连杆悬挂系统,又分为5连杆和4连杆。多连杆后悬挂能实现主销后倾角的最佳位置,大幅度减少来自路面的前后方向力,从而改善加速和制动时的平顺性和舒适性,同时也保证了直线行驶的稳定性,在车辆转弯或制动时,5连杆后悬挂结构可使后轮形成正前束,提高了车辆的控制性能,减少转向不足的情况。很多豪华轿车的前悬也使用了4连杆前悬它通过运动学原理巧妙地将牵引力、制动力和转向力分离,同时赋予车辆精确的转向控制。

综上所述,虽然多连杆有很多先天的优点,似乎是最好的方式,但是一下多了这么多受力点,调校会比较困难,而且在占用空间和成本上没有优势,所以我们在购车时不必太在意是否采用了多连杆,如果是A级以下的车型,前麦佛逊,后拖曳臂是非常好的搭配,B级以上则各车厂有不同的喜好,原则上只要和整车风格协调一致,我们大可不必非要认定一种悬挂方式,如果追求性能,那么可以去专业改装店做深度调校。

别克新君威悬架系统全解析MicrosoftWord文档

别克新君威悬架系统全解析 前后悬挂第1段 悬架--所谓“智驱”的重要资本 将车子开上举升机以后,我彻底死了心。没错,君威GS在悬架结构上与普通版本没有一点儿区别,前麦弗逊后多连杆结构,铝制摆臂/铝制前转向节...

当然,在这里我们能看到君威GS的最大卖点的核心部件之一,那就是四只来自采埃孚萨克斯(ZF SACHS)的CDC减震器,他们也是君威GS FLEX RIDE自适应驾驶系统的重要组成部分。我们还观察到一个细节:与减震支柱相连的横向稳定杆连接杆由之前的高分子树脂材料变成了金属连接杆,我想这不会是强度的原因,也许是因为减震器与连接杆位置干涉的问题。

CDC减震器是个什么?大多数人只要知道它能够主动调节减震器的阻尼就够了,另外我们还应该知道这四只减震器是德国采埃孚萨克斯原装进口的,而普通君威上的减震器则来自天纳克(北京合资工厂生产)。它实现阻尼变化的原理是依靠减震器内外套筒间的电磁阀来实现的,就好像是为一段水管装上了阀门,通过改变内外套筒间油液的流通截面积来改变阻尼。 CDC减震器的控制单元通过高速总线共享车身加速度传感器和车轮加速度传感器的信息,对减震器应有的阻尼趋势做出判断,并通过电磁阀来执行。

而FlexRide自适应驾驶系统,则是一套将CDC的控制功能整合在内的更全面和先进的驾驶辅助控制系统,通过核心的DMC(驾驶模式控制)控制软件对发动机、变速器换挡逻辑(手自一体车型),转向助力、悬挂系统以及ESP/TCS电子稳定控制和牵引力控制系统等进行统一的协调。

这正是君威GS所谓“智能”的部分,FlexRide相当于一个随车的机械师,随时随地听候你差遣,并且立刻将你所需要的调校直接在车辆上呈现出来,而且,即便你不去选择所谓的“运动/舒适”模式,它也能够根据各个传感器的信息揣摩你的意图,殷勤地主动做出调整。这比你在赛车游戏里用个作弊器有意思多了。试驾过君威GS的编辑同仁对这套系统的表现都给出了非常正面的评价。 前后悬挂第2段 本段相关车型:君威2011款 2.0T GS超级运动版 弹性元件/横向稳定杆没有差别 很多人都有这样的问题:减震器换了,弹簧、横向稳定杆有没有变化呢?

汽车悬挂系统结构原图解

汽车悬挂系统结构原理图解 系统结构, 汽车, 原理, 图解, 悬挂 汽车悬挂系统结构原理图解教程 什么是悬挂系统 舒适性是轿车最重要的使用性能之一。舒适性与车身的固有振动特性有关,而车身的固有振动特性又与悬架的特性相关。所以,汽车悬架是保证乘坐舒适性的重要部件。同时,汽车悬架做为车架(或车身)与车轴(或车轮)之间作连接的传力机件,又是保证汽车行驶安全的重要部件。因此,汽车悬架往往列为重要部件编入轿车的技术规格表,作为衡量轿车质量的指标之 一。 汽车车架(或车身)若直接安装于车桥(或车轮)上,由于道路不平,由于地面冲击使货物和人会感到十分不舒服,这是因为没有悬架装置的原因。汽车悬架是车架(或车身)与车轴(或车轮)之间的弹性联结装置的统称。它的作用是弹性地连接车桥和车架(或车身),缓和行驶中车辆受到的冲击力。保证货物完好和人员舒适;衰减由于弹性系统引进的振动,使汽车行驶中保持稳定的姿势,改善操纵稳定性;同时悬

架系统承担着传递垂直反力,纵向反力(牵引力和制动力)和侧向反力以及这些力所造成的力矩作用到车架(或车身)上,以保证汽车行驶平顺;并且当车轮相对车架跳动时,特别在转向时,车轮运动轨迹要符合一定的要求,因此悬架还起使车轮按一定轨迹相对 车身跳动的导向作用。 悬架结构形式和性能参数的选择合理与否,直接对汽车行驶平顺性、操纵稳定性和舒适性有很大的影响。由此可见悬架系统在现代汽车上是重要的总成之 一。

一般悬架由弹性元件、导向机构、减振器和横向稳定杆组成。弹性元件用来承受并传递垂直载荷,缓和由于路面不平引起的对车身的冲击。弹性元件种类包括钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、油气弹簧、空气弹簧和橡胶弹簧。减振器用来衰减由于弹性系统引起的振,减振器的类型有筒式减振器,阻力可调式新式减振器,充气式减振器。导向机构用来传递车轮与

电动汽车驱动电机匹配设计.

电动汽车驱动电机匹配设计 目录 1 概述 (1) 2 世界电动汽车发展史 (2) 3 电驱动系统的基本要求 (5) 3.1电驱动系统结构 (5) 3.2电机的基本性能要求 (6) 4 电动汽车基本参数参数确定 (7) 4.1电动汽车基本参数要求 (7) 4.2 动力性指标 (7) 5 电机参数设计 (7) 5.1 以最高车速确定电机额定功率 (7) 5.2 根据要求车速的爬坡度计算 (8) 5.3 根据最大爬坡度确定电机的额定功率 (9) 5.4 根据额定功率来确定电机的最大功率 (9) 5.5 电机额定转速和转速的选择 (9) 6 传动系最大传动比的设计 (10) 7 电机的种类与性能分析 (11) 7.1 直流电动机 (11) 7.2交流三相感应电动机 (11)

7.3 永磁无刷直流电动机 (11) 7.4 开关磁阻电动机 (12) 8 电机的选择 (13) 9 电机其他选择与设计 (15) 9.1 电机形状位置设计 (15) 9.2 电机冷却设计 (15) 10 总结与展望 (17) 10.1 总结 (17) 10.2 问题与展望 (17) 致谢 (18) 参考文献 (19) 1.概述 汽车工业在促进世界经济飞速发展和给人们生活提供便利的同时,又展现出了其双刃剑的另一面,它将能源与环境问题推到了日益尴尬的处境。“能源、环境和安全”成为了21世纪世界汽车工业发展的3大主题。其中,能源与环境问题作为全球面临的重大挑战和制约汽车工业可持续发展的症结所在,更成为重中之重。电动汽车使用电能作为动力能源,而电能具有来源广、清洁无污染等特点。电动汽车被公认为21世纪重要的交通工具。 电动汽车是指汽车行驶的动力全部或部分来自电机驱动系统的汽车,它主要以动力电池组为车载能量源,是涉及机械、电子、电力、微机控制等多学科的高科技技术产品。按照汽车行驶动力来源的不同,一般将电动汽车划分为纯电动汽车(Pure Electric Vehicle,PEV)、混合动力电动汽车(Hybrid Electric Vehicle,HEV)、插电式混合动力电动汽车(Plug-in Hybrid Electric Vehicle,PHEV)和燃料电池电动汽车(Fuel Cell Electric Vehicle,FCEV)4种基本类型。 自1881年法国电气工程师Gustave Trouve制造出首辆电动汽车开始,电动汽车经历了曲折起伏的几个发展阶段,其中的决定因素就是动力电池技术和人们

电动车悬架系统设计

摘要 随着汽车工业技术的发展,人们对汽车的行驶平顺性,操纵稳定性以及乘坐舒适性和安全性的要求越来越高。汽车行驶平顺性反映了人们的乘坐舒适性,而舒适性则与悬架密切相关。因此,悬架系统的开发与设计具有很大的实际意义。 本次设计主要研究的是比亚迪F3轿车的前、后悬架系统的硬件选择设计,计算出悬架的刚度、静挠度和动挠度及选择出弹簧的各部分尺寸,并且通过阻尼系数和最大卸荷力确定了减振器的主要尺寸,最后进行了横向稳定杆的设计以及汽车平顺性能的分析。本设计在轿车前后悬架的选型中均采用独立悬架。其中前悬架采用当前家庭轿车前悬流行的麦弗逊悬架。前、后悬架的减振器均采用双向作用式筒式减,后悬则采用半拖曳臂式独立悬架振器。这种结构的设计,有效的提高了乘座的舒适性和驾驶稳定性。采用CAXA软件分别绘制前后悬架的装配图和部分主要零件图。 关键词:悬架;平顺性;弹性元件;阻尼器;

Abstract With the development of the automobile industry of motor vehicles on ride comfort, handling and stability as well as comfort and safety of the increasingly demanding, Vehicle Ride also closely related with the suspension. Therefore, the design of the suspension system has a practical significance. The main design of the study is BYD F3 car front and rear the suspension system of choice of hardware design, calculate the suspension stiffness, static and dynamic deflection deflection. By damping and unloading of the largest absorber identified the main dimensions. Finally, the design of the horizontal stabilizer. The design of the car before and after the suspension are used in the selection of independent suspension. Suspension of them adopted before the current family sedan before hanging popular McPherson suspension, was suspended after a drag arm suspension. Before and after the suspension of the shock absorber have adopted a two-way role-Shock Absorber. The design of this structure, effectively raising theof comfort and driving stability. By CAXA software were drawn before and after the suspension of the assembly and parts plans. Key words: suspension; ride comfort; elastic element;buffer;

电动汽车底盘结构的设计与分析

……………………. ………………. ………………… 山东农业大学 毕 业 论 文 题目: 电动汽车底盘结构的设计与分析 院 部 机械与电子工程学院 专业班级 车辆工程二班 届 次 2014届 学生姓名 衣光亮 学 号 20100673 指导教师 玄冠涛 二零一四年六月十二日 装 订 线 ……………….……. …………. …………. ………

目录 摘要 (1) Abstract.................................................... . (2) 引言 (3) 1.电动汽车底盘结构 (3) 1.1电动汽车底盘 (3) 1.2 电动汽车底盘设计方法 (3) 1.3电动汽车底盘结构的分析方法 (4) 1.4电动汽车底盘优化设计方案 (6) 2. 电动车底盘结构静态分析 (6) 2.1底盘结构六种工况静力学分析 (7) 2.1.1 底盘满载四轮同时着地工况分析 (7) 2.1.2 底盘满载前轮一侧悬空工况分析 (8) 2.1.3 底盘满载后轮一侧悬空工况分析 (9) 2.1.4 底盘满载对角两轮悬空工况分析 (11) 2.1.5 底盘满载紧急制动工况分析 (12) 2.1.6 底盘满载转弯工况分析 (13) 2.2 底盘结构优化处理 (14) 3. 电动汽车底盘结构动态分析 (15) 3.1 底盘四轮着地工况模态分析 (15) 3.2 底盘前轮一侧悬空工况模态分析 (17) 3.3 底盘紧急制动工况模态分析 (20) 3.4 底盘紧急转弯工况模态分析............................ . (22) 结论 (25) 参考文献 (26) 致谢 (27)

详解电动汽车传动系统原理、传动方式及拓扑构架设计

详解电动汽车传动系统原理、传动方式及拓扑构架设计 随着现代汽车电子技术的发展,新能源汽车、电动汽车的出现无疑给整个行业注入了一股新鲜而且充满挑战性的血液。凭借可以减少很多废弃物、有害气体的排放,对整个社会的生活环境都有很大的改善效果,得到社会及国家的高度的重视,具有很好的发展前景。下面我们就来从电动车的结构引入到电动汽车传动系统,并分析它的工作原理、传动方式、优势等,并简单的列举一些成功的应用案例。电动汽车和普通的汽车不同,它是用车载电源提供行驶的动力,用电机来驱动车轮的运动,而不是用点火装置来提供向前运动的力。我们知道,电动汽车主要是由电力驱动及控制系统、驱动力传动系统、工作装置等各个部分组成。它的工作原理是蓄电池中提供恒定的电流输出,这些恒定的电路通过电力调节器进行一次转换成可以驱动电动机的合适的电流和电压,从而可以驱动整个动力传动系统的正常运行,经过他们之间相互的作用最终给汽车提供可以运行的动力汽车可以正常的行驶。由此可见,电动汽车传动系统的有效性和安全性直接影响着整个系统的运行。电动汽车传动系统原理是直接将电动机的驱动转矩传给汽车的驱动轴。汽车传动轴在采用电动轮驱动时,由于它是靠车载电源提供动力源驱动电动机因而可以实现带负载启动,无需离合器;也正是因为是车载电源可以提供恒定的电流,中间会有电路控制的环境来实现驱动电机的方向和转速的控制,所以不需要倒档和差速器。若采用无级调速,就可以实现自动控制,无需变速器。电动汽车传动系统的传动方式主要有三种:(1)电机+传动轴+后桥(2)电机+变速箱+后桥(3)电机+磁力变矩器+后桥以目前的变速箱技术成熟度而言,除了传统车的变速箱外还没有一款真正成熟的适用于电动汽车的产品,最可靠和适用的传动方式还是电机+传动轴+后桥的直驱方案。当然在具体的设计时,我们需要更具实际情况来设计,包括电机的位置、电源的位置、驱动负载的能力、行驶速度要求、稳定性等这些都需要综合的来考虑。了解车辆效率损失分配即从发动机输出的功率消耗在不同汽车部件上的量及比例。这对改善车辆总体的传动效能非常有用,以达到适当配置资源,改善性能的目的。各种损失,使用安装在车辆适当位置的传感器进行测定。电动汽车传动系统拓扑构架设计汽车动力传动系统采用传统的内燃机和电动机作为动力能源,通过混合使用热能和电能两套系统开动汽车。在低速小功率运行时可以关闭发动机,采用电动机驱动;而高速行驶时用内燃机驱动;通过发动机和电动机的协同工作模式,将车辆在制动时产生的能量转化为电能,并积蓄起来成为新的驱动力量.从而在不同工况下都能达到高效率。一般上有串联式、并联式、混联式和复合式4种布置形式。(1)串联式—下图中采用的电力电子装置只有电机控制器,电池和辅助动力装置都直接并接在电机控制器的入口,属于串联式,车辆的驱动力只来源于电动机。 (2)并联式—下图中是典型的并联式动力系统结构,通常在电池和电机控制器之间安装了一个DC/DC变换器,电池的端电压通过DC/DC变换器的升压或降压来与系统直流母线的电压等级进行匹配。车辆的驱动力由电动机及发动机同时或单独供给。(3)混联式----采用四轮驱动、前后轮分别与不同的驱动系相连,后轮驱动有发动机、后置电机、发电机、变速器等组成,前轮驱动由前置电机、发电机组成。由于它使用不同的驱动方式,所以整个电动汽车传动系统既分离又相关联,可以更好的控制。下图就是一个简单的混联式的拓扑构架。同时具有串联式、并联式驱动方式。(4)复合式---改结构主要集中于双轴混合动力系统中,前轴和后轴独立驱动,前轮和后轮之间没有任何驱动抽或转电力主动型的设计,这种独立的驱动,让传动系统各个部件在运行过程中相互独立控制,因此可以有更好的传输能力。要让整个系统可以更好的运行,除了结构设计方面需要注意之外,还有一个就是电动汽车传动系统的参数设计也需要合理的匹配,这些参数对传动结构的性能影响也是很大的。这一方面的知识,小编在这边文章就不具体介绍了。总结能源问题和环境污染问题是现在社会日益突出的问题,深受国家的重视。因此寻找新能源汽车可以减少废气排放,让能源可以更好的利用在汽车电子设计行业是当务之急。电动汽车正是因为具有上面

电动汽车自动变速器设计研究

电动汽车自动变速器设计研究 时间:2011-04-30 14:39来源:南昌大学机电工程学院作者:黄菊花等点击: 次 本文首先简述了常见自动变速器的结构原理和优缺点,结合电动汽车电机特性和双离合器自动变速器的优点,提出将两挡双离合器自动变速器应用于电动汽车。 0引言 电动汽车以可再生清洁的电能为动力,克服了传统内燃机汽车的环境污染和资源短缺问题;电动汽车牵引电机相对传统内燃机具有较宽的工作范围,并且电机低速时恒转矩和高速时恒功率的特性更适合车辆运行需求。然而固定速比减速器仅有一个挡位,使得电动汽车电机常处在低效率区域,既浪费宝贵电池能量而使续驶里程减少,又提高了对牵引电机的要求。电动汽车牵引电机既要在恒转矩区提供较高瞬时转矩,又要在恒功率区提供较高运行速度,才能满足车辆的高速、爬坡和加速等整车性能要求。为使电动汽车发挥其优越性,并降低电动汽车对动力电池和牵引电机要求,电动汽车传动系统应多挡化。 手动变速器换挡操纵复杂以及换挡过程中需要切断动力源影响电动汽车的驾驶性能和舒适性。自动变速是车辆变速发展趋势,自动变速器相对手动变速器具有较高整车的安全性、舒适性等性能。基于平行轴式手动变速器的双离合器自动变速器,不仅继承了手动变速器传动效率高、结构紧凑、价格便宜等许多优点;同时还解决了换挡动力中断问题,也保留了液力自动变速器、无级自动变速器等换档品质好的优点。因此电动汽车采用两挡双离合器自动变速器具有更好的整车性能。 1电动汽车自动变速器结构原理 1.1系统结构原理图 图1 所示为两挡双离合器自动变速器系统结构原理图,它以变速器电控单元为中心,接收制动踏板、选择开关、加速踏板等传感器获知的信号,同时可以利用CAN 总线技术接收来自整车控制器的信号,如车速、电机转速等信号。变速器电控单元采集当前路况信息,通过一定的换挡规律发出信号指令,控制离合器执行机构操纵离合器的分离与结合等动作。

详解汽车悬挂系统资料讲解

详解汽车悬挂系统

结构稳定优势突出详解多连杆独立悬挂 曾几何时,结构复杂、成本高昂的多连杆式独立悬架还只应用于豪华轿车,而随着近些年汽车制造技术的不断提升,零部件单位生产成本逐步降低,这种悬挂已广泛应用于中级车型和一些强调操控性的紧凑车型上,相比传统麦弗逊式和拖拽臂式,其结构上的优势是显而易见的。

追根溯源一下,最早应用多连杆悬挂的应该是这款1979年下线的奔驰S-Class W126车型 没有像麦弗逊,整体桥等结构渊源的发展历史。多连杆结构的盛行只是近这二、三十年的事,追溯一下,最早使用这种悬挂形式的量产车的是奔驰的S-Class W126车系,但在当时,这种悬挂形式还处于萌芽阶段,结构相对简单,因此很多人会认为它是“双叉臂结构”的变种,因为它的外观结构甚至特性与双叉臂系统非常相近,但后来推出的多连杆形式不断地出现四连杆,甚至五连杆,人们才发现这种结构具有很高的可塑性和延展性,而结构也越来越复杂。 ■多连杆悬挂的工作结果是由各个连杆共同作用的组合而成

顾名思义,多连杆式悬挂就是指由三根或三根以上连杆拉杆构成的悬挂结构,以提供多个方向的控制力,使车轮具有更加可靠的行驶轨迹。常见的有三连杆、四连杆、五连杆等。但由于三连杆结构已不能满足人们对于底盘操控性能的更高追求。因此结构更为精确、定位更加准确的四连杆式和五连杆式悬架才能称得上是真正的多连杆式,这两种悬架结构通常应用于前轮和后轮。

在结构上以常见的五连杆式后悬挂为例,其五根连杆分别为:主控制臂、前置定位臂、后置定位臂、上臂和下臂。它们分别对各个方向产生作用力。比如,当车辆进行左转弯时,后车轮的位移方向正好与前转向轮相反,如果位移过大则会使车身失去稳定性,摇摆不定。此时,前后置定位臂的作用就开始显现,它们主要对后轮的前束角进行约束,使其在可控范围内;相反,由于后轮的前束角被约束在可控范围内,如果后轮外倾角过大则会使车辆的横向稳定性减低,所以在多连杆悬架中增加了对车轮上下进行约束的控制臂,一方面是更好的使车轮定位,另一方面则使悬架的可靠性和韧性进一步提高。

纯电动汽车传动系统知识分享

第一章绪论 1.1 课题的目的意义: 1.1.1 纯电动汽车的背景 当前,我国电动汽车发展已经进入关键时期,既面临重大的发展机遇,也面临着严峻的挑战。我国电动汽车发展中还存在很多需要解决的问题,如核心技术还不具备竞争力,企业投入不足,政府的统筹协调能力还没有充分发挥等。总体上看来,我国电动汽车产业,起步不晚,发展不慢,但是由于传统汽车及相关产业基础相对薄弱、投入不足,差距仍然存在,中高端技术竞争压力越来越大,因此,必须加大攻坚力度,推动我国汽车产业向创新驱动转型,提高核心技术竞争力,确保我国汽车行业的可持续发展。 纯电动汽车使用电动机作为传动系统的动力源,缓解了能源紧缺的压力,实现了人们长期以来对汽车零尾气排放的期盼,传动系统作为汽车的核心组成部分,其技术创新是纯电动汽车发展的必经之路。 1.1.2 纯电动汽车的意义 近年来,关于纯电动汽车的研究主要集中在能量存储系统、电驱动系统和控制策略的开发研究三方面。 能量存储系统相当于纯电动汽车的发动机,是纯电动汽车电动机所需电能的提供者。目前,铅酸蓄电池是使用最为广泛的,但其充电速度较慢,使用寿命短,节能环保差。随着电动汽车技术的发展,其他电池正在渐渐取代着铅酸蓄电池。目前发展的新电源有纳硫电池、锂电池、镍镉电池、飞轮电池、燃料电池等,尽管这些新电源投入应用,但是短时间内还是无法解决纯电动汽车电源充电缓慢,电量存储低续航里程短的问题。 纯电动汽车整车控制策略的开发研究一直在紧锣密鼓的进行着,整车控制系统是纯电动汽车实现整车控制和管理的关键,是实现和提高整车控制功能和性能水平的一个重要技术保证。其核心技术主要体现在整车控制软件的架构设计、转矩控制策略以及对整车和各系统得能量管理上。尽管控制策略的开发研究一直没有间断,但是,系统开发较为复杂,进度较慢。

电动汽车驱动控制系统设计.

电动汽车驱动控制系统设计 摘要 驱动系统是电动汽车的心脏,也是电动汽车研制的关键技术之一,它直接决定电动汽车的性能,本文根据异步电动机矢量控制理论,结合电动汽车的实际要求,研究设计基于无速度传感器矢量控制的电动汽车驱动系统。矢量控制通过坐标变换将定子电流矢量分解为转子磁场定向的两个直流分量并分别加以控制,从而实现异步电动机磁通和转矩的解耦控制,已达到直流电动机的控制效果。最后,在Matlab环境中建立了仿真系统,验证了无速度传感器矢量控制系统原理应用于电动汽车驱动系统的可行性。 关键词:电动汽车;驱动系统;异步电动机;无速度传感器矢量控制

ABSTRACT Driving system is the heart of EV and one of the key parts of the vehicle that determines the performance of the EV directly. According to the control technique、the method of induction motor drive system and based on the factual requirement of EV, the speed sensorless vector control was designed in this article. By transforming coordinate, the stator current is decomposing two DC parts which orientated as the rotator magnetic field and controlled respectively, So magnetic flux and torque are decoupled. It controls the asynchronous motor as a synchronous way. Finally, intimation system is established in the environment of Matlab to validate these control arithmetic. The system proved its enormous practical value of application. Key words: EV; Drive system; Induction motor; speed sensorless vector control

电动汽车悬架、底盘系统

第二章悬架、底盘系统 1、悬架、底盘系统概况 早年生产的汽车是人们的代步工具,当时的电动汽车是将生产的能量转换成机械能。50年代后,汽车设计主要是考虑人体工学和汽车外观完美的流线型。60年代,随着汽车保有量和汽车速度的增加,交通事故频发成了比较严重的社会问题。未来防止交通事故的发生,除指定新的交通法规加以限制外,还改造了制动装置和添加了许多安全装置。70年代后,能源危机和环境保护是汽车以机械控制系统或液压控制系统为主。到了80年代,随着电子技术的发展,汽车上的电子系统可以说无处不见,电子控制成为电动汽车上的主要控制。如今,已由传统电器发展到电脑、传感器为核心的电子技术阶段。现代电动汽车广泛采用电脑及先进的传感器等电子部件,使电动汽车性能大为改善,提高了经济性和操作方便性、工作可靠性、维修简便性与乘坐舒适性,排气污染也得到了较好的控制,尤其是在电动汽车的安全性、操作智能化方面更加突出。在电动汽车底盘方面,随着电脑控制的引入,电动汽车行驶状态中各种动作。都可以进行更加精密的控制。如电动汽车速度自动控制系统,在行驶条件许可时,将车速控制在一定的范围内,使电动汽车恒速行驶,驾驶员只需操作转向盘。总之,电子控制系统使电动汽车控制项目增多,精度提高,功能增强,特性稳定。 目前,电动汽车底盘电子控制技术已得到了迅速发展。制动防抱死系统(ABS)和空气气囊的使用,对汽车制动安全性和碰撞后的安全性起到了很大改善作用。因此,ABS和空气气囊不仅在一些轿车上使用,许多货车上也都使用,ABS和空气气囊逐渐成为现代电动汽车上的标准配备。近些年来,汽车防滑转电子控制系统(ASR)也在一些电动汽车上得到应用。ASR的应用,提高了汽车的起步、加速、通过滑溜路面的能力和汽车在这些情况下的操作稳定性。电子控制自动变速器比较早的纯液力控制的自动变速器又前进了一大步,其控制精度和控制范围是纯液力控制自动变速器无法实现的。电子控制自动变速器通过适时、准确地自动换挡控制,提高了汽车操纵行、舒适性和安全性,也使汽车燃油消耗有可能比使用普通变速器的汽车更低。电子控制悬架可根据不同的路面、车速等情况自动控制悬架的刚度和阻尼以及车身的高度,使得汽车的乘坐舒适性和操作稳定性进一步提高。此外,动力转向电子控制系统、汽车行驶速度控制系统等电子控制装置的使用都使汽车的操作性、安全性和舒适性等得到了进一步的提高。

汽车悬架系统常识——整理、综述.(DOC)

关于汽车悬架系统 ——简单知识了解 李良 车辆工程 说明: 1、单独的关于悬架的资料太多,将资料简化,尽可能简单些,写的不好,多多批评指正。第二部分对悬架的设计和选型很有参考价值,可以看看。 2、另外搜集了一些关于悬架方面的资料(太多了,提供部分),也很不错。 3、有什么问题或建议多多提,我喜欢~~~~~~~~ 第一部分简单回答您提出的问题 悬架的作用: 1、连接车体和车轮,并用适度的刚性支撑车轮; 2、吸收来自路面的冲击,提高乘坐舒适性; 3、有助于行驶中车体的稳定,提高操作性能; 悬架系统设计应满足的性能要点: 1、保证汽车有良好的行驶平顺性;相关联因素有:振动频率、振动加速度界限值 2、有合适的减振性能;应与悬架的弹性特性很好地匹配,保证车身和车轮在共振区的振幅小,振动衰减快 3、保证汽车具有良好的操纵稳定性;主要为悬架导向机构与车轮运动的协调,一方面悬架要保证车轮跳动时,车轮定位参数不发生很大的变化,另一方面要减小车轮的动载荷和车轮跳动量 4、汽车制动和加速时能保持车身稳定,减少车身纵倾(点头、后仰)的可能性,保证车身在制动、转弯、加速时稳定,减小车身的俯仰和侧倾 5、能可靠地传递车身与车轮之间的一切力和力矩,零部件质量轻并有足够的强度、刚度和寿命 悬架的主要性能参数的确定: 1、前、后悬架静挠度和动挠度; 2、悬架的弹性特性; 3、(货车)后悬架主、副簧刚度的分配; 4、车身侧倾中心高度与悬架侧倾角刚度及其在前、后轴的分配; 5、前轮定位参数的变化与导向机构结构尺寸的选择; 悬架系统与转向系统: 1、悬架机构位移的转向效应,悬架系对操纵性、稳定性的影响之一是悬架机构的位移随弹簧扰度而变所引起的转向效应。轴转向,使用纵置钢板弹簧的车轴式悬架的汽车在转弯时车体所发生侧摆的情况下,转弯外侧车轮由于弹簧被压缩而后退,内侧车轮由于弹簧拉伸而前进,其结果是整个车轴相当原来的车轴中心产生转角,这种现象称为周转向。前轮产生转向不足的效应,后轮产生转向过度的效应。独立悬架外侧成为前束(负前束),而产生轴转向效应。 2、车轮外倾角变化的转向效应,大多数独立悬架的车轮对面外倾角以及轮胎接地负荷都随着车体的倾斜而变化,这时外倾推力也发生变化,车轮被推向转弯的外侧,前轮有转向不足,后轮有转向过度的倾向。在这种情况下,其作用和离心对抗,所以产生相反效应。车轴式悬架在转弯时由于左右的负荷移动,轮胎的扰度不同也产生若干的外倾角的变化,其作用相同。 3、上述都是转弯时的情况,而直进时由于路面凹凸不平使车轮上下振动,也同时会产生这种效应,随着外倾角的变化也有产生轴转向的可能性。一般轴转向或因外倾角变化的转向效应都会改变原来的操纵特性,所以对操纵性,稳定性影响相当大,因此,在设计汽车时往往把这些效应计算在内面修正其操纵特性。

汽车悬架系统综述

汽车悬架系统综述 现代汽车中的悬架有两种,一种是从动悬架,另一种是主动悬架。 从动悬架即传统式的悬架,是由弹簧.减振器(减振筒).导向机构等组成,它的功能是减弱路面传给车身的冲击力,衰减由冲击力而引起的承载系统的振动。其中弹簧主要起减缓冲击力的作用,减振器的主要作用是衰减振动。由于这种悬架是由外力驱动而起作用的,所以称为从动悬架。 而主动悬架的控制环节中安装了能够产生抽动的装置,采用一种以力抑力的方式来抑制路面对车身的冲击力及车身的倾斜力。由于这种悬架能够自行产生作用力,因此称为主动悬架。 主动悬架是近几年发展起来的,由电脑控制的一种新型悬架,具备三个条件:(1)具有能够产生作用力的动力源; (2)执行元件能够传递这种作用力并能连续工作;(3)具有多种传感器并将有关数据集中到微电脑进行运算并决定控制方式。因此,主动悬架汇集了力学和电子学的技术知识,是一种比较复杂的高技术装置。 例如装置了主动悬架的法国雪铁龙桑蒂雅,该车悬架系统的中枢是一个微电脑,悬架上有5 种传感器,分别向微电脑传送车速.前轮制动压力.踏动油门踏板的速度.车身垂直方向的振幅及频率.转向盘角度及转向速度等数据。电脑不断接收这些数据并与预

先设定的临界值进行比较,选择相应的悬架状态。同时,微电脑独立控制每一只车轮上的执行元件,通过控制减振器内油压的变化产生抽动,从而能在任何时候.任何车轮上产生符合要求的悬架运动。因此,桑蒂雅桥车备有多种驾驶模式选择,驾车者只要扳动位于副仪表板上的“正常”或“运动”按钮,轿车就会自动设置在最佳的悬架状态,以求最好的舒适性能。 另外,主动悬架具有控制车身运动的功能。当汽车制动或拐弯时的惯性引起弹簧变形时,主动悬架会产生一个与惯力相对抗的力,减少车身位置的变化。例如德国奔驰2000 款CL 型跑车,当车辆拐弯时悬架传感器会立即检测出车身的倾斜和横向加速度,电脑根据传感器的信息,与预先设定的临界值进行比较计算,立即确定在什么位置上将多大的负载加到悬架上,使车身的倾斜减到最小。 汽车主动悬架悬架结构。 悬架作用悬架是汽车中的一个重要总成,它把车架与车轮弹性地联系起来,关系到汽车的多种使用性能。从外表上看,轿车悬架仅是由一些杆.筒以及弹簧组成,但千万不要以为它很简单,相反轿车悬架是一个较难达到完美要求的汽车总成,这是因为悬架既要满足汽车的舒适性要求,又要满足其操纵稳定性的要求,而这两方面又是互相对立的。比如,为了取得良好的舒适性,需要大大缓冲汽车的震动,这样弹簧就要设计得软些,但弹簧软了却容易使汽车发生刹车“点头”.加速“抬头”以及左右侧倾严重

汽车悬挂系统的基本原理和构成

汽车悬挂系统的基本原理和构成 https://www.wendangku.net/doc/4f1443626.html, 兰格钢铁2004年6月10日 现代的汽车越来越注重乘坐的舒适性,以致消费者往往将车的舒适性列为购买的一个重要衡量标准。事实上,汽车乘坐的舒适性除了座椅的柔软程度、支撑力等因素外,关系最大的就是汽车的悬挂系统它还是车架与车轴之间连接的传力机件,对其他性能诸如行驶的安全性、通过性、稳定性以及附着性能都有重大影响。 悬挂系统的基本构成 简单说来,汽车悬挂包括弹性元件、减振器和传力装置等三部分,分别起缓冲、减振和受力传递的作用。 从轿车上来讲,弹性元件多指螺旋弹簧,它只承受垂直载荷,缓和及抑制不平路面对车体的冲击,具有占用空间小、质量小、无需润滑的优点,但由于本身没有摩擦而没有减振作用。减振器又指液力减振器,其功能是为加速衰减车身的振动,它也是悬挂系统中最精密和复杂的机械件。传力装置则是指车架的上下摆臂等叉形钢架、转向节等元件,用来传递纵向力、侧向力及力矩,并保证车轮相对于车架有确定的相对运动规律。 在实际中,只要具备上述三种作用也一样可行。 轿车配独立悬挂成趋势 悬挂系统的两种分类: (l)非独立式悬挂:将非独立悬挂的车轮装在一根整体车轴的两端,这样当一边车轮运转跳动时,就会影响另一侧车轮也作出相应的跳动,使整个车身振动或倾斜。采取这种悬挂系统的汽车一般平稳性和舒适性较差,但由于其构造较简单,承载力大,该悬挂多用于载重汽车、普通客车和一些其他特种车辆上。

(2)独立式悬挂:独立悬挂的车轴分成两段,每只车轮用螺旋弹簧独立地安装在车架下面,这样当一边车轮发生跳动时,另一边车轮不受波及,车身的震动大为减少,汽车舒适性也得以很大的提升,尤其在高速路面行驶时,它还可提高汽车的行驶稳定性。不过,这种悬挂构造较复杂,承载力小,还会连带使汽车的驱动系统、转向系统变得复杂起来。目前大多数轿车的前后悬挂都采用了独立悬挂的形式,并已成为一种发展趋势。 独立悬挂的结构分有烛式、麦弗逊式、连杆式等多种,其中烛式和麦弗逊式形状相似,两者都是将螺旋弹簧与减振器组合在一起,但因结构不同又有重大区别。烛式采用车轮沿主销轴方向移动的悬挂形式,形状似烛形而得名,特点是主销位置和前轮定位角不随车轮的上下跳动而变化,有利于汽车的操控和稳定性。麦弗逊式是绞结式滑柱与下横臂组成的悬挂形式,减振器可兼做转向主销,转向节可以绕着它转动,特点是主销位置和前轮定位角随车轮的上下跳动而变化,与烛式悬架正好相反。这种悬架构造简单、布置紧凑、前轮定位变化小,具有良好的行驶稳定性。所以,目前轿车使用最多的独立悬挂是麦弗逊式悬挂。 弹性元件优劣各异 (1)钢板弹簧:由多片不等长和不等曲率的钢板叠合而成。安装好后两端自然向上弯曲。钢板弹簧除具有缓冲作用外,还有一定的减振作用,纵向布置时还具有导向传力的作用。非独立悬挂大多采用钢板弹簧做弹性元件,可省去导向装置和减振器,结构简单。 (2)螺旋弹簧:只具备缓冲作用,多用于轿车独立悬挂装置。由于没有减振和传力的功能,还必须设有专门的减振器和导向装置。 (3)油气弹簧:以气体作为弹性介质,液体作为传力介质,它不但具有良好的缓冲能力,还具有减振作用,同时还可调节车架的高度,适用于重型车辆和大客车使用。 (4)扭杆弹簧:将用弹簧杆做成的扭杆一端固定于车架,另一端通过摆臂与车轮相连,利用车轮跳动时扭杆的扭转变形起到缓冲作用,适合于独立悬挂使用。

新能源汽车底盘设计..

新能源汽车底盘设计方向 朱赤 【摘要】本文阐述了底盘设计在新能源汽车设计中的重要性,并结合典型实例探讨了新能源汽车底盘的设计方向,分析了不同种类底盘的特点与优势。 【主题词】新能源汽车底盘整体优化设计滑板式底盘 0 引言 美国科罗拉多州的洛基山研究所(RMI)首先提出未来汽车的设计准则:不参照现有的汽车设计模式;整体化系统设计;强调轻量化和高效的制造平台。整体化系统设计的设计理念,就是在设计汽车的过程中不及仅仅对单个部件优化,更重要的是在设计之初对整个汽车系统进行优化,以降低因动力系统的改变而带来的连锁反应。 新能源汽车作为汽车工业的未来发展方向,在设计过程中运用了大量整体化系统设计理念,尤其在底盘方面,底盘的设计与新能源汽车的总布置方案息息相关,与新能源汽车动力系统架构及其集成度联系紧密,同时也影响着新能源汽车的外观设计与内部空间,是新能源汽车设计中极其重要的开发内容。 1 简介 底盘系统包含了悬架、制动、转向等子系统,在传统意义上它影响着整车的舒适性、安全性与操控性,而对于新能源汽车而言,它的影响更加深远。新能源汽车的底盘系统需要适应于车载能源的多样性、适用于高度集成的系统模块,同时不限制汽车内部空间与外部造型的设计。 2设计方向 纵观各类新能源汽车,从概念车到量产车,从国内自主车型到国际典型车型,底盘系统的设计朝着两大方向发展:一方面以传统车平台为基石,根据需求进行局部改进;另一方面推翻传统思维模式,创造出全新的理念。 2.1 方向一:改制

2.1.1 设计思路 从探索新能源车伊始,很多新能源车是在现有平台上实施新的总布置方案。其设计思路是被动的,根据其他系统方案的更改给底盘系统带来的影响,在原有平台的基础上设计或更改底盘各子系统。在该思路指导下,传统车的成熟零部件得到最大可能的沿用,保持底盘框架不改变,制动系统、转向系统、悬架系统、传动系统等在保持工作原理基本不变的前提下做相应改变或调整。 图1 “改制”设计思路 ①沿用底盘平台沿用原有平台的底盘构架,即副车架不变、底盘子系统工作原理不变。 ②传统发动机的取消影响部分底盘子系统因为新的动力系统取代了原传统发动机,新能源汽车的制动系统、转向系统、传动系统都需要在原有构架上做出相应调整。制动真空助力泵失去了真空源,需要增加电动真空泵为其提供真空源,相应的管路等零部件需要更改;原动力转向泵因为发动机的取消而无法沿用,需要开发新的转向动力源,相应的管路等零部件需要更改;新动力系统的减速器接口与原车相比发生了改变,因此传动系统需要根据新的输入信息进行更改或者重新设计。各子系统零部件更改的设计完成之后,根据总布置的位置与零部件数模设计悬置支架,最后通过CAE分析来确定悬置系统的强度与噪音并做出相应的改进。 ③总布置的改变影响悬架系统由于实施了新的总布置方案,前后舱布置内

研究燃料电池电动汽车动力传动系统关键技术

研究燃料电池电动汽车动力传动系统关键技术 ,蓄电池为辅助能量来源。汽车需要的功率主要由燃料电池提供。可以说, 车用燃料电池的选取,对于燃料电池汽车的性能至关重要。 本文介绍了燃料电池汽车动力传统技术发展概况,围绕燃料电池电动汽车动力传动拓扑架构、多源系统管理和动力系统配置与仿真优化技术等关键技术开展 了详细论述。 2动力传动系统拓扑构架设计 燃料电池汽车的运行并不是一个稳态情况,频繁的启动、加速和爬坡使得汽车动态工况非常复杂。燃料电池系统的动态响应比较慢,在启动、急加速或爬陡坡时燃料电池的输出特性无法满足车辆的行驶要求。在实际燃料电池汽车上,常常需要使用燃料电池混合电动汽车设计方法,即引入辅助能源装置(蓄电池、超级 电容器或蓄电池十超级电容器)通过电力电子装置与燃料电池并网,用来提供峰 值功率以补充车辆在加速或爬坡时燃料电池输出功率能力的不足。另一方面,在汽车怠速、低速或减速等工况下,燃料电池的功率大于驱动功率时,存储富余的 能量,或在回馈制动时,吸收存储制动能量,从而提高整个动力系统的能量效率。2.1直接燃料电池混合动力系统结构 直接燃料电池混合动力系统式结构中采用的电力电子装置只有电机控制器,燃料电池和辅助动力装置都直接并接在电机控制器的入口。如丰田的FCHV-4[16], FIAT-Elettra[17]和日产X-TrailFCV[12]等都采用这种类似的结构设计。 辅助动力装置扩充了动力系统总的能量容量,增加了车辆一次加氢后的续驶里程;扩大了系统的功率范围,减轻了燃料电池承担的功率负荷。许多插电混合的 燃料电池汽车也经常采用这样的构架,美国Ford 公司Edge Plug-in 燃料电池轿车和GM 公司Volt Plug-in 燃料电池车[18]。这种插电式混合动力汽车将有效的减

汽车悬架系统

长城汽车悬架系统 目录 一、悬架系统基础知识 二、弹性元件 三、减振器 四、导向装置及套筒 五、横向稳定杆 六、常见故障 一、悬架系统基础知识 悬架系统概述:舒适性是乘用车最重要的使用性能之一。舒适性与车身的固有振动特性有关,而车身的固有振动特性又与悬架的特性相关。所以,汽车悬架是保证乘坐舒适性的重要部件。同时,汽车悬架做为车架 ( 或车身 ) 与车轴 ( 或车轮 ) 之间作连接的传力机件,又是保证汽车行驶安全的重要部件。由于人体所习惯的垂直振动频率约为1~1.6Hz, 所以车身振动的固有频率应接近或处于人体所适应的范围。 悬架的功用:1、连接车桥和车架(车身); 2、传递各种力和力矩; 3、缓冲、减振、导 向及稳定。 悬架的结构组成: 弹性元件:承受垂直载荷,缓和冲击; 减振器:减振; 导向装置:传力、导向; 横向稳定器:辅助弹性元件,以防横向倾斜。

悬架的分类: 1.主动式悬架与被动式悬架:目前多数汽车上都采用被动悬架,也就是汽车姿态 (状态)只能被动地取决于路面及行驶状况和汽车的弹性元件,导向机构以及减振器这些机械零件。主动悬架可以自动地控制垂直振动及其车身姿态,根据路面和行驶工况自动调整悬架刚度和阻尼。采用主动式悬架后,汽车对侧倾、俯仰、横摆跳动和车身的控制都能更加迅速、精确,汽车高速行驶和转弯的稳定性提高,车身侧倾减少。制动时车身前俯小,启动和急加速可减少后仰。 即使在坏路面,车身的跳动也较少,轮胎对地面的附着力提高。 1) 主动式液压悬架:电子控制的主动式液压悬架能根据悬架的质量和加速度 等,利用液压部件主动地控制汽车的振动。主动式液压悬架在汽车重心附近安装有纵向、横向加速度和横摆陀螺仪传感器,用来采集车身振动、车轮跳动、车身高度和倾斜状态等信号,这些信号被输入到控制单元ECU,ECU根据输入信号和预先设定的程序发出控制指令,控制伺服电机并操纵前后四个执行油缸 工作。 2) 主动式空气悬架:在电子控制的主动式空气悬架系统中,微机根据传感器送 来的信号和驾驶员给予的控制模式经过运算分析后向悬架发出指令,悬架可以根据微机给出的指令改变悬架的刚度和阻尼系数,使车身在行驶过程中保持良好的稳定性能,并且将车身的振动响应控制在允许的范围内。一般说来,主动式空气悬架的控制内容包括车身高度、减振器衰减力、弹簧弹性系数等三项。 2.非独立悬架与独立悬架:非独立悬架特点是两侧车轮安装于一整体式车桥上,

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