悬架系统的长期的弹簧 , 减震器和联系 ,连接车辆的车轮 。 悬挂系统为双重目的-促进车辆的抓地力/ 处理和良好的主动安全制动和驾驶乐趣,并保持驾乘人员的舒适和道路噪声,颠簸和振动等合理地分离 这些目标通常是相互矛盾,使悬浮的调整涉及到寻合适的妥协。 暂停,以保持车轮与路面尽可能接触是重要的,因为所有的部队车辆通过轮胎接触补丁。 暂停,也可以保护车辆本身和任何货物或行李损坏和磨损。 设计前和后悬挂的汽车可能会有所不同。
汽车减震器马画车辆
由19世纪初,大多数英国马车的配备与弹簧木泉光一马车辆的情况下,以避免税收,并在较大型车辆弹簧钢。 这些低碳钢,通常采取多个层的钢板弹簧的形式。 [1]
英国弹簧钢不适合的时候,美国的崎岖的道路上使用,甚至有可能导致教练折叠如果垄断太快。 在19世纪20年代,住持唐宁街康科德,新罕布什尔州的公司制定了制度支持机构驿马皮表带称为“thoroughbraces”,这给了摆动运动,而不是颠簸和一个弹簧悬架(驿马车本身有时被称为一个“thoroughbrace”)。
汽车
亨利在他的富尼耶唯一挫伤racewinning“MORS机”,合影留念1902
马拉车辆自走式的版本,初步形成了汽车。 然而,马拉车被设计为相对缓慢的速度,并暂停其不适合到更高的允许速度由内燃机。
在1901年巴黎的MORS首先安装一个汽车减震器 。 亨利·富尼耶对他的“MORS机'挫伤悬挂系统的优势,赢得了著名的巴黎 - 柏林在1901年6月20日的比赛。 弗尼耶的优越时间为11小时46分钟10秒,而最好的竞争对手莱昂斯吉拉尔在潘哈德12小时的时间15分钟40秒。 [2]
1920年, 利兰采用扭杆悬挂系统。 在1922年独立前悬架,率先蓝旗亚拉姆达成为大众市场的汽车从1932年的比较常见的。
春率
进一步的信息: 春季率
春季率(或悬浮率)是设置车辆的行驶高度,其位置在悬挂行程的一个组成部分。 携带重物的车辆,往往会产生较重的弹簧来补偿额外的重量,否则将其旅行(中风)的底部折叠车辆。 较重的弹簧也用于在加载条件下经历更极端的性能应用。
太硬或太软的弹簧造成悬挂变得无效,因为他们未能妥善隔离的道路车辆。 通常遇到悬挂负载比正常重的车辆有重或硬的弹簧,弹簧率接近该车辆的重量上限。 这使得车辆正确履行了沉重的负荷控制时
由负载惯量有限。 骑在用于承载负荷的空卡车可能是乘客不舒服,因为其高春率相对整车重量。 赛车也被形容为重弹簧,也将是令人不安的颠簸。 不过,即使我们说,他们都有重型弹簧,实际为2000磅(910公斤)赛车和10,000磅的弹簧率(4,500公斤)的卡车有很大的不同。 豪华
车,出租车或客运班车,将有软弹簧。 车辆磨损或损坏弹簧骑低到地面,从而降低了压缩总量,暂停和增加的量体瘦。 车辆性能有时可以有比其他车辆的重量和负载的弹簧率要求。
春率的数学
春季率是用来衡量如何耐弹簧被压缩或扩大在春天的偏转 率 。 弹簧力的幅度增加,挠度增加根据胡克定律 。 简单地说,这可以表示为
哪里
F为弹簧施加的力量
k是弹簧的弹簧率。
x是从春天既不被压缩或拉伸长度的平衡,即长度的位移。
春季率局限于一个狭窄的区间整车重量,装载车辆将进行,由悬挂的几何形状和表现欲望的程度较轻。
春季率通常有单位N / 毫米 (或磅 / )。 线性弹簧率的一个例子是500磅/平方英寸。 对于每英寸的弹簧被压缩,施加500磅。 非线性弹簧率是一个弹簧的压缩和施加的力之间的关系不能被安装适当的线性模型。 例如,第一英寸施加500磅的力量,第二英寸施加一个额外的550磅(一个总额为1050磅),第三英寸对另外600磅(一个共1650磅)。 相比之下,500 lbf在线性弹簧/压缩到3英寸,只会对1500磅。
一个弹簧的弹簧率可通过简单的代数方程或计算,它可能会在弹簧试验机测量。 弹簧常数 k可以计算如下:
其中 d是导线直径,G是春天的剪切模量 (例如, GPA约12,000,000 磅/平方英寸或80钢),N是包裹数量和 D是线圈的直径。
[ 编辑 ]轮率
轮测量时,车轮率是有效的弹簧率。 这是相对简单的测量仅春季率。
车轮率是通常等于或大大高于春率。 通常情况下,弹簧装上控制臂,摆臂或其他一些枢轴暂停成员。
考虑的春季率计算为500磅/英寸以上的例子,如果你是移动轮1(2.5厘米)(动车),春天更可能压缩金额较小。 让我们假设春季动议0.75英寸(19毫米),力臂比是0.75:1。 车轮率计算的比例(0.5625)次春季率的平方。 现蕾的比例,是因为比有两个车轮率的影响。 比例适用于力和行驶距离。
独立悬挂的车轮率是相当简单的。 然而,特殊的考虑,必须采取一些非独立悬挂设计。 以直轴的情况下。 当从前面或后面看,车轮速度可以测量通过上述手段。 然而,由于车轮是不是独立的,当从一侧下加速或制动支点视为是在无限的(因为两个轮子移动)和弹簧是直接与车轮接触面的内联。 结果往往是,在过弯的有效轮率不同,是从它在加速和制动。 这轮率的变化可减少定位车轮尽可能接近的春天。
轮率通常乘坐的自然频率 (也称为“举”)的车辆,以创建“乘坐率”和相应的悬挂簧载质量的总结和比较。 创建度量悬架刚度和旅游车辆的要求,这可能是有用的。
[ 编辑 ]侧倾率
滚转率是类似于车辆的行驶速度,但
包括横向加速度,导致车辆的簧载质量,推出的行动。 它表现为每度卷簧载质量的车辆的扭矩。 它的
影响因素包括但不限于车辆簧载质量,轮距,重心高度,弹簧和阻尼率,防倾杆的刚度和轮胎气压/建筑。 车辆的侧倾率可以,通常不同,前方后方,可以调整车辆的瞬态和稳态处理能力。 对车辆的侧倾率不会改变对车辆的重量转移的总金额,但转移的速度和重量的百分比在一个特定的桥转移到另一个桥通过车辆底盘。 一般来说,上桥车辆的侧倾率更高,更快,更高的百分比桥的重量转移。
[ 编辑 ]辊夫妇百分比
轧辊的夫妇比例是一个简单的方法描述横向载荷转移分布前的后方,并随后处理平衡。 它是有效的车轮速度,轧辊,每个桥的车辆,车辆的侧倾率比。 它通常通过使用防倾杆的调整,但也可以通过使用不同的弹簧改变。
[ 编辑 ]重量转移
主要文章: 重心转移
转弯,加速或制动过程中的重量转移通常是计算每个车轮和轮静态重量相比。
重量转移总金额仅受四个因素:车轮中心之间的距离(轴距在制动的情况下,或在过弯时的轨道宽度)重心的高度,对车辆的质量,经历加速金额。
发生重量转移的速度,以及通过这些组件,它转移是复杂的,取决于许多因素,包括但不限于滚动中心高度,弹簧和阻尼率,防倾杆的刚度和运动学设计的悬挂链接。 在最传统的应用程序时的重量虽然兼容的元素,如弹簧,减震器和防倾杆,故意转移,重量转移被说成是“弹性”,而重量是通过更多的刚性悬挂链接,如A-转移武器和脚趾链接被说成是“几何”。
[ 编辑 ]簧下重量转移
簧下重量转移是计算车辆的部件的重量,弹簧所不支持的基础上。 这包括轮胎,车轮,制动器,主轴,控制臂的一半重量和其他组件。 然后,这些组件(为计算目的)假定连接车辆零涌现重量。 然后,他们通过相同的动态负载。 在前面转弯的重心转移会等于簧前总重量的G-Force前簧重心高度分为前轮距倍。 同样是真正的后方。
[ 编辑 ]跳跃的重心转移
异军突起的重量转移是由重量仅在弹簧上的车辆,车辆总重量的重量转移。 这样计算需要知道汽车异军突起的重量 (总重量少了簧下重量),前方和后方侧倾中心高度和重心高度的的异军突起中心(用来计算辊力臂长度)。 计算前部和后部的弹簧重量转移,还需要知道辊夫妇百分比。
辊轴是通过前部和后部辊中心的线路,车辆左右转弯时推出。 从这个轴的重心高度的异军突起中心的
距离是辊力臂长度。 异军突起的总重量转移是G力倍异军突起倍重量的辊力臂长度除以有效的轨道宽度相等。 前涌现的重量转移计
算乘以辊夫妇百分比倍的异军突起,总重量转移。 后方是总额减去前转移。
[ 编辑 ]顶部队
顶部队暂停链接所经历的垂直力组件的总和。 合力作用解除簧载质量的,如果辊中心地面以上,或压缩,如果地下。 一般来说,较高的侧倾中心 ,顶力更是经历。
[ 编辑 ]旅游
旅游是“距离”的悬挂行程(如当车辆是一个千斤顶和车轮挂起自由)底部的悬挂行程的顶部(如措施时,车辆的车轮可以不再上升的旅行朝车的方向)。 见底或解除轮可能会导致严重的控制问题,或直接造成损害。 “打底”,可以通过暂停造成的,轮胎,挡泥板,等用完了空间移动或打车的道路的身体或其他组件。 解除车轮的控制所引起的问题不太严重,如果车轮举起春天时达到其卸载的形状比他们如果旅行是由接触悬挂成员有限(见凯旋TR3B许多越野车,如沙漠赛车)。使用肩带,被称为“限带”限制悬浮向下旅游点内的联系和减震器的安全限制。 这是必要的,因为这些车的目的是前往在高速行驶时非常粗糙的地形,有时甚至成为空降。 没有什么限制旅游,悬挂衬套,将采取暂停时,所有的
力量达到“全下垂”,它甚至可以导致弹簧来了他们的“水桶”,如果他们持有只有在压缩力。 限制表带是一个简单的表带,经常停在一个预设点向下运动之前的理论最大行程达到预定的长度,尼龙。 与此相反的是“凹凸一站式”,保护悬挂和车辆从暴力“打底”暂停引起的梗阻(或硬着陆)导致暂停运行时,(以及居住者)向上行程没有中风的能量充分吸收。 没有磕碰站,车辆出底部“”将经历一个非常艰难的冲击时,暂停接触的车架或车身的底部,这是转移到驾乘人员和车辆的每一个连接器和焊缝。 经常来厂车辆与普通橡胶“南京大学商学院”最坏的力量,吸收和隔离的冲击。 一个沙漠比赛的车辆,必须经常吸收高得多的冲击力,可提供气动或液压气动凹凸站。 这些都是基本上微型减震器(减震器)被固定在一个位置,如车辆,暂停会联络接近结束时,活塞向上的旅行限制。 这些吸收的影响,更有效地比了坚实的橡胶凸点一站式,必要的,因为橡胶凹凸一站式被认为是“最后一沟”偶尔暂停触底的意外紧急情况绝缘体;是完全不足以吸收反复如高速越野车遭遇沉重bottomings。
[ 编辑 ]阻尼
阻尼是控制运动或振荡,闸门和液压阀在汽车减振器。 这也可能有所不同,有意或无意地。 率如春,舒适的最佳阻尼可能小于控制。
阻尼控制车辆的悬挂行驶速度和阻力。 无阻尼汽车将振荡和下跌。 适当的阻尼水平,该车将落户到正常状态,在最短的时间内。 可在现代汽车最阻
尼控制减震器增加或减少流体流动阻力。
[ 编辑 ]侧倾控制
见下面的依赖和独立。
由于车轮旅行,车身的侧倾和悬挂系统的偏转或遵守倾角变化。 在一般情况下,轮胎磨损和刹车,最好在-1到-2°的倾角从垂直。 取决于轮胎和路面上,它可能在略微不同的角度最好保持道路。 在拱,前部和后部的微小变化,可以用来调整处理。 一些赛车-2 - 7°倾角取决于处理所需的类型和轮胎建设与调整。 通常情况下,过多的外倾角会导致在通过悬挂几何过多的外倾角变化的制动性能,因为减少的接触面大小的减少。 曲面凹凸变化量由瞬时前视图摆臂(FVSA)长度的悬挂几何,或者换句话说,轮胎倾角向内凹凸压缩的趋势。
[ 编辑 ]侧倾中心高度
侧倾中心高度是暂停即时的中心高度的产品,是一个有用的度量分析的重量转移效果,车身的侧倾和前方后方的侧倾刚度分布。 传统,侧倾刚度分布调整调整防侧倾杆 ,而不是侧倾中心高度(都倾向于簧载质量上有一个类似的效果),但显着考虑顶部队经验的金额时,侧倾中心高度。
[ 编辑 ]即时中心
由于说的车轮和轮胎的议案是在车辆上的暂停链接约束的事实,,在前面视图中轮包的议案将文士1“瞬时中心”旋转在任何给定的点沿1空间虚弧它的路径。 可以即时对任何车轮包中心发现后,通过悬挂链接到他们的交点绘制的假想线。
轮胎从轮胎中心通过即时的接触面的力量矢量点的一个组成部分。 这个组件是较大的,暂停议案会发生。 从理论上说,如果直接进入即时的中心垂直载荷对轮胎和由它产生的侧向力的结果指出,暂停链接将无法移动。 在这种情况下,所有在该车辆的重心转移将是几何性质。 这是在寻的力量为基础的轧辊中心以及所用的关键信息。
在这方面的瞬心的是更重要的比运动辊中心单独处理的车辆,在这几何弹性重量转移的比例确定其位置在轮胎和方向有关的力量各自的瞬心。
[ 编辑 ]防俯冲和反蹲
防俯冲和反蹲比例,并参考下制动前跳水和后方,蹲在在加速。 他们可以被认为是制动和加速顶部队同行过弯。 差异的主要原因是由于不同的设计目标之间的前方和后方悬挂,而悬挂车辆的左侧和右侧之间通常是对称的。
确定反潜水或反蹲的方法取决于是否暂停联系制动和加速转矩的反应。 例如,内侧刹车和半轴驱动后轮,悬挂联系不,但外侧制动器和摆动轴传动系统,他们这样做。
外侧刹车制动防俯冲的前悬架的百分比来确定的,它首先要通过前轮胎修补和前悬架即时中心,确定切线画线之间的角度,在侧视图,和水平。 此外,制动时前轮的努力必须是已知的百分比。 然
后,乘以努力百分比和鸿沟,重心高度,轴距比前制动轮的相切。 将意味着一半的重量转移到前轮在制动过程中,50%的价值,正在通过前悬架联动传播和一半被传输通过前悬架弹簧。
对于内侧刹车,相同的过程之后,但使用轮子的中心,而不是接触面中心。
向前加速反蹲计算以类似的方式与百分比和重量转移之间的关系一样。 反蹲值的100%及以上的常用在dragracing,但更常见的车都经过严重的制动值的50%或更少。 反蹲更高的价值,通常会导致在制动轮跳。 重要的是要注意,而100%的价值......在任何情况下......意味着所有的重量转移正在通过悬挂联动进行,这并不意味着,停牌是不能携带的额外负荷(气动,过弯等)过程中制动或向前加速的情节。 换言之,没有“约束力”是要暗示暂停。 [4]
[ 编辑 ]暂停元素的灵活性和振动模式
在现代汽车中,灵活性主要是在橡胶衬套 。 高应力的悬浮物,如越野车,聚氨酯衬套,更大的压力下提供更长寿。
[ 编辑 ]从高频振动隔离
对于大多数用途,悬挂部件的重量是不重要的,但由路面不平引起的高频率,作为一个多级滤波器来抑制噪声和振动比橡胶衬套法分离的部分,可以做的只有轮胎和弹簧。 (弹簧的工作主要是在垂直方向。)
[ 编辑 ]簧下重量和总重量的贡献
这些通常是小,除暂停有关是否刹车和差(S)是异军突起。
[ 编辑 ]占用的空间
设计不同,他们多大的空间占用,它位于何处。 它被普遍接受, 麦弗逊是前置引擎的车辆,车轮之间的空间需要将发动机最紧凑的安排。
[ 编辑 ]动力分配
悬挂附件必须符合在几何尺寸,强度和刚度的框架设计。
[ 编辑 ]空气阻力(阻力)
某些现代汽车有高度可调悬挂 ,以改善空气动力学性能和燃油效率。 和现代的方程式赛车,已经暴露
了车轮和悬架,通常使用精简油管悬挂臂,而不是简单的圆形管道,以减少阻力。 也是典型的是使用摇臂,推杆,拉杆式悬架,其他的事情,地方之间的内侧出气流弹簧/阻尼器的单位,以进一步降低空气阻力。
[ 编辑 ]成本
生产方法的改进,但成本始终是一个因素。 继续使用了坚实的后轴,,簧差,尤其是重型车辆,似乎是最明显的例子。
[ 编辑 ]弹簧和减震器
最传统的悬浮液使用被动的弹簧吸收的影响和阻尼器(或减震器 )来控制弹簧的议案。
一些值得注意的例外是液压气动系统,可作为气弹簧和阻尼元件的集成单位,由法国制造商使用了雪铁龙的hydrolastic , 油气减振器和橡胶锥系统使用由英国汽车公司 ,最显着的迷你 。 每个不同类型的数量已被用于:
[ 编辑 ]被动悬架
传统的弹簧和
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