[科普]汽车悬挂--减震系统

辣笔小星

汽车行业等 4 个话题下的优秀答主

相信谈到悬挂大家想到的就是麦弗逊或者多连杆，独立悬挂还是非独立悬挂。其实以上都是汽车悬挂的悬挂系统。看来小星要来科普一下汽车悬挂中不起眼的减震系统啦。减震系统包括弹簧和减震器。跟着小星一起来了解下吧。

↑赛车使用的低且偏硬的悬挂

减震系统实际是汽车悬挂的重要一环。因为它直接影响车辆的驾乘感受。有的车悬挂软，有的车悬挂硬。跑车赛车之流悬挂更是硬的如同直接坐在马路上。感觉能够感知到路面任何一颗小石子。底盘低到紧贴路面。这些都是汽车悬挂中的弹簧和减震器决定的。

↑不同载货量下悬挂特性（来自大众自学材料）

减震系统的典型作用包括：

1. 增加行驶安全性

保证车轮与路面的接触，保证制动和转向的性能。

2. 提高行驶舒适性

3. 保证各部件的工作安全性

当装载不同的乘客人数和货物载重后，弹簧应该能给出足够的支撑。弹簧软则行程长，固有频率低。弹簧硬则行程短，固有频率高。

↑汽车悬挂减震系统的弹簧工作原理（来自大众自学材料）

弹簧的工作原理就是对车身质量进行支撑。当静止时弹簧处于静止位置。当行驶中弹簧随着路面起伏压缩或弹开，从而转化成可接受的车身振动。这种振动体现为振幅和振动周期。

↑汽车悬挂减震系统的减震器工作原理（来自大众自学材料）

有了弹簧可以将路面的起伏转成可接受的车身振动。但如果不加干涉这种振动将长时间持续下去。就像高考物理考题中的理想弹簧和滑块一样，必须有一定的摩擦力才能停下来。这种摩擦力在汽车悬挂中称为阻尼。减震器就是用来提供这种阻尼的。它让车身振幅随周期更快速的减小。

↑液压双筒减震器组成结构（来自大众自学材料）

市场上比较常用的减震器就是液压双筒减震器。它的内部结构由上部充气下部机油的机油储油腔（外部）和包含阻尼阀和单向阀的工作缸（内部）组成。活塞杆在工作腔当中上下运动。

↑液压双筒减震器压缩及回弹阶段工作细节（来自大众自学材料）

在压缩阶段，机油经集成在活塞上的定比溢流阀被从下腔压出，该阀会对机油施加一定的阻力。于是气垫就会压缩，压缩量就是插入活塞杆的容积。在回弹阶段，机油经集成在活塞上的进油阀被从上腔压出，该阀会对机油施加一定的阻力。于是气垫就会膨胀，膨胀量就是浮出活塞杆的容积。

↑沃尔沃全新XC60引入叶片弹簧后悬挂

传统弹簧一直广泛使用在市场上的大量车型中。不过此次沃尔沃全新XC60带来了后悬挂的更新。其后悬挂不再需要传统的弹簧结构。新的基于弹性元件后悬挂替代了螺旋弹簧结构。有点类似于卡车的钢板弹性结构。不过该材料基于德国汉高Henkel提供的树脂聚氨酯叶片弹簧Leaf Spring。既保证了强度又大幅降低了重量和体积。