目录

中文摘要与关键词 ..................................................... 1

1汽车悬架的功用与构造 ............................................... 2

1.1汽车悬架的功用 ................................................... 2

1.2汽车悬架的构造 ................................................... 2

2.汽车悬架的分类及特点 ............................................... 2

2.1悬架的分类 ....................................................... 2

2.2独立悬架的分类 ................................................... 3

3悬架系的检测与诊断 ................................................. 4

3.1前悬架常见故障检测诊断 ........................................... 4

3.2后悬架常见故障检测诊断 ........................................... 5

3.3悬架系常见故障检测诊断 ........................................... 6

3.4悬架维修案例 ..................................................... 6

结论 ................................................................. 7

参考文献 ............................................................. 8

[摘要] 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，汽车悬架作为车架(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。汽车悬架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。

[关键词] 悬架功用;分类;检测与诊断

1

浅谈汽车悬架

1汽车悬架的功用与构造

1.1汽车悬架的功用

悬架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。

1.2汽车悬架的构造

汽车悬架包括弹性元件，减振器和传力装置等三部分，这三部分分别起缓冲，减振和力的传递作用。弹性元件用力传递垂向力，并缓和由路面不平度引起的冲击和振动。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。减振器指液力减振器，是为了加速衰减车身的振动，它是悬架机构中最精密和复杂的机械件。传力装置是指车架的上下摆臂等刚架、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(或车身)有确定的相对运动规律。

2.汽车悬架的分类及特点

2.1悬架的分类 汽车悬架的形式分为非独立悬架和独立悬架两种：

非独立悬架的车轮装在一根整体车轴的两端，当一边车轮跳动时，影响另一侧车轮也作相应的跳动，使整个车身振动或倾斜，汽车的平稳性和舒适性较差，但由于构造较简单，承载力大，目前仍有部分轿车的后悬架采用这种型式。 独立悬架的车轴分成两段，每只车轮用螺旋弹簧独立地安装在车架(或车身)下面，当一边车轮发生跳动时，另一边车轮不受波及，汽车的平稳性和舒适性好。但这种悬架构造较复杂，承载力小。现代轿车前后悬架大都采用了独立悬架，并已成为一种发展趋势。

独立悬架的结构可分有烛式、麦弗逊式、连杆式等多种，其中烛式和麦克弗逊式形状相似，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架形式，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，有利于汽车的操纵性和稳定性。麦克弗逊式是绞结式滑柱与下横臂组成的悬架形式，减振器可兼做转向主 2

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，这点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架是麦弗逊式悬架。

2.2独立悬架的分类 ①麦弗逊式悬架

关于麦弗逊悬架，车坛历史上还有这么一段记载。麦弗逊（Mcpherson）是美国伊利诺斯州人，1891年生。大学毕业后他曾在欧洲搞了多年的航空发动机，并于19xx年加入了通用汽车公司的工程中心。30年代，通用的雪佛兰分部想设计一种真正的小型汽车，总设计师就是麦弗逊。他对设计小型轿车非常感兴趣，目标是将这种四座轿车的质量控制在0.9吨以内，轴距控制在2.74米以内，设计的关键是悬架。麦弗逊一改当时盛行的板簧与扭杆弹簧的前悬架方式，创造性地将减振器和螺旋弹簧组合在一起，装在前轴上。实践证明这种悬架形式的构造简单，占用空间小，而且操纵性很好。后来，麦弗逊跳槽到福特，19xx年福特在英国的子公司生产的两款车，是世界上首次使用麦弗逊悬架的商品车。麦弗逊悬架由于构造简单，性能优越的缘故，被行家誉为经典的设计。

现代轿车的悬架都有减振器。当轿车在不平坦的道路上行驶，车身会发生振动，减振器能迅速衰减车身的振动，利用本身的油液流动的阻力来消耗振动的能量。当车架与车轴相对运动时，减振器内的油液会通过一些窄小的孔、缝等通道反复地从一个腔室流向另一个腔室，这时孔壁与油液间的摩擦和油液内的分子间的摩擦形成了对车身振动的阻力，这种阻力工程上称为阻尼力。阻尼力会将车身的振动能转化为热能，并被油液和壳体所吸收。人们为了更好地实现轿车的行驶平稳性和安全性，将阻尼系数不固定在某一数值上，而是能随轿车运行的状态而变化，使悬架性能总是处在最优的状态附近。因此，有些轿车的减振器是可调式的，将阻尼分成两级或三级，根据传感器信号自动选择所需要的阻尼级。 为了提高轿车的舒适性，现代轿车悬架的垂直刚度值设计得较低，用通俗话来讲就是很“软”，这样虽然乘坐舒适了，但轿车在转弯时，由于离心力的作用会产生较大的车身倾斜角，直接影响到操纵的稳定性。为了改善这一状态，许多轿车的前后悬架增添横向稳定杆，当车身倾斜时，两侧悬架变形不等，横向稳定杆就会起到类似杠杆作用，使左右两边的弹簧变形接近一致，以减少车身的倾斜和振动，提高轿车行驶的稳定性。

优点：结构简单、紧凑，由于取消了上横臂的设计，为发动机和转向系统的布置提供了方便，减小了发动机的空间，提供了更大的驾乘空间，在发动机前置的车型中尤其具有优势。

弱点：由于质量较轻，麦克弗逊式悬架的响应速度很快，车轮的主销可以摆 3

动，外倾角度可以调整，这样在车辆转弯时，轮胎的接地面积可以达到最大化。但简单的结构也使得悬架刚性较弱，稳定受到影响，转弯时侧倾会略微明显。

②双横臂式悬架 优点：不等长式上下各有一个不等长摇臂，共同吸收横向力，因此横向刚度大，并且通过合理的布置，可以使轮距和前轮的定位参数在可接受的限定范围内变化，这就克服了等长式双横臂悬架轮胎磨损严重的弊端。路面的适应力好，轮胎接地面大、贴地性好。可以应用在轿车的前后悬架上，运动型轿车、赛车的后轮也采用这一布置。

③多连杆悬架 最近比较流行的一种后悬架为多连杆式悬架。目前在中高档轿车上使用的多连杆式后悬架并不新鲜，但随着技术的发展，多连杆式后悬架也开始被用在紧凑型轿车上，成为了厂家宣传的卖点。多连杆式悬架能够更加精确地控制车轮与地面接触的角度，因此它是一种比较先进的后悬架结构方案。目前只有福特福克斯、马自达3、大众速腾等高端紧凑型车才采用这种后悬架设计。

优点：它有双横臂悬架的所有性能，在双横臂的基础上通过连杆接抽的约束作用使得轮胎在上下运动时前束角度也能相应改变，这意味着弯道适应性更好，如果用在前驱车的前悬架，可以缓解转向不足，有精确转向的感觉：如果用在后悬架上，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的程度地随前轮一同转向，达到舒适操控两不误的目的。

弱点：跟双横臂一样，多连杆悬架同样需要占用较多的空间。多连杆悬架的制造成本、研发成本都是最高的所以常用在中高级车的后桥上。

3悬架系的检测与诊断

汽车行驶时，悬架系工作条件恶劣，既传递驱动力、制动力及其他力矩，又承受整车载荷及路面的冲击。因此，在汽车长时间工作后，其悬架系的某些杆件将不同程度地磨损、变形、断裂、失效，以致引起故障，使汽车的乘坐舒适性、操纵稳定性及行车安全等受到影响。悬架系的故障较复杂，一般发生故障时几乎都伴有异响、噪声、振动，其原因有时不仅在悬架系本身，而且还与轮胎和转向、制动、传动系以及消声器有关。因此在诊断悬架系故障时，应正确地判断故障在何种行驶状态产生，并且还应对异响、振动产生的相关部位进行基本检查，以确定故障范围。

3.1前悬架常见故障检测诊断

前轮胎工作不正常和磨损快

故障主要原因：前悬架与车体连接不牢固，各杆件接头松动；前减振器工作不正常或损坏；前转向节内车轮轴承松动或损坏前轮；不平衡量过大；制动盘与制动钳间 4

隙过小，旋转时产生制动作用；前轮定位不准确；悬架稳定杆、前轴摆臂和转向球头的连接处松旷或衬套磨损、损坏；左、右前轮直径有差异或气压不正常等。

故障检查：首先检查前轮胎气压是否正常，并调整到规定值，同时检查左、右轮 胎的尺寸规格是否一致；检查钢板弹簧骑马螺栓是否松动以及悬架杆系的连接螺栓、螺母是否松动；检查减振器和弹性元件是否损坏、失效；检查前轮外倾角、前束是否符合要求；上述检查若正常，则应检查转向节主销衬套间隙、轮毂轴承间隙是否符合规定，并对前轮进行动平衡检查。

前悬架发生刚性碰撞

故障主要原因：钢板弹簧或螺旋弹簧产生塑性变形或损坏；减振垫、限位挡块损坏或减振器失效。

故障检查：对上述涉及到的部件进行检查，特别应检查：钢板弹簧销、衬套、吊环等是否磨损过度及间隙增大；钢板弹簧或螺旋弹簧是否发生疲劳变形；螺旋弹簧或个别钢板是否折断，减振器是否失效等。

悬架摆动并产生异响

故障主要原因：前悬架杆系连接处松动或减振器上支座松动；减振垫润滑不良；弹簧元件支座部分损坏、变形或前悬架杆系变形。

故障检查：对采用钢板弹簧悬架的汽车，应首先把汽车支起、钢板弹簧处于自由状态下，检查钢板弹簧销、吊环支架是否间隙过大。对采用螺旋弹簧的汽车，则应检查其支座是否损伤，同时检查前悬架杆系是否变形或松动。此外，还应检查减振垫的润滑情况，必要时加注润滑脂。

3.2后悬架常见故障检测诊断

车身横向歪斜 ：车身产生横向歪斜的主要原因是弹簧元件（钢板弹簧或螺旋弹簧）折断或产生塑性变形，弹簧弹力下降，使其对车身的支撑高度不够。

检查时，应在汽车正常装载情况下测量钢板弹簧的弧高或螺旋弹簧的高度。 后悬架发生刚性撞击：后悬架经常发生刚性撞击的主要原因是弹簧元件变形或损坏；减振器失效；车辆超载等。

检查时，在排除了车辆超载原因后，应着重检查弹簧元件是否发生了塑性变形或折断，减振器是否起减振作用等。

后轮胎不正常磨损：后轮胎不正常磨损的主要原因是车轮轴承止推间隙过大；悬架与车体连接处松动；侧向拉杆变形或衬套损坏等。

检查车轮轴承止推间隙，超过使用极限时应更换轴承；松开制动器并旋转车轮，检查车轮转动是否灵活，若轴承发响或有卡滞现象，说明轴承损坏；检查悬架各连接部位是否松动，并按规定力矩紧固，同时检查侧向拉杆和衬套是否变形或损坏。 减震器失效 ：无论是前悬架还是后悬架，减振器失效均是导致其发生故障的重要原因。减振器失效引起的故障现象为：汽车在不平路面上行驶时，车身强烈振动并连 5

续跳动。

减振器失效故障的主要原因是减振器连接销脱落，橡胶衬套磨损破裂；减振器油量不足或内有空气；减振器阀与阀座贴合不良，密封不佳；减振器活塞与缸壁过度磨损等。

检查时，应首先检查减振器连接销、连接杆、橡胶衬套连接孔是否损坏、脱焊、脱落、破裂，同时观察减振器外部有无渗漏油迹。若有渗漏油迹，应进一步查明渗漏原因。拆下减振器并向外拉动活塞杆，若无阻力或卡滞，说明减振器失效。

3.3悬架系常见故障检测诊断

乘坐舒适性不良：乘坐舒适性不良是指汽车在凹凸不平的路面行车时，车身产生的振动不能迅速衰减，使乘坐性能受到破坏的现象。

故障主要原因：减振器不良，车轮轮胎不平衡，车轮定位不适当，轮胎气压不正常，弹性元件损坏，球头防护套老化或损坏等。

故障诊断：一般可按以下程序进行检测确诊：检查轮胎（规格、气压和磨耗状态），检查减振器（泄漏、破损及温度），检查弹簧（是否有折断、变形或弹性减弱等损坏），检查悬架杆件连接处（橡胶衬套老化或粘结、配合间隙过大），检查车轮平衡。

行驶不稳定：行驶不稳定是指汽车行驶时跑偏或车辆振动大而持续发生的转向轮摆头等行驶不稳定现象。

故障主要原因：减振器损坏或漏油、漏气，弹簧弹性衰减或弹簧折断，稳定杆弹力下降、损坏车轮定位不当，车轮损坏或不平衡，悬架球头销磨损等。

故障诊断：一般可按以下程序进行检测确诊：检查轮胎（气压和磨耗状态），检查车轮（平衡和变形），检查悬架系（球头连接间隙、衬套磨损、减振器、稳定杆及弹簧），检查车轮定位，进行行驶试验。

悬架系异响：悬架系异响是指汽车行驶时从前、后悬架发出的不正常噪声。

故障主要原因：减振器损坏或漏油、漏气，悬架系连接处松动，悬架件连接衬套磨损或润滑不良、球头销严重磨损、连接处间隙过大，轮毂轴承磨损严重、间隙过大，弹簧损坏或折断，稳定杆连接处损坏或松动。

故障诊断：一般可按以下程序进行检测确诊：检查减振器（缺油、漏油或漏气、损坏），检查弹簧（折断或损坏），检查悬架连接是否松旷（球头销磨损、衬套损坏、连接松动），检查轮毂轴承间隙，检查连接处润滑情况，进行行驶试验。

3.4悬架维修案例

车型：奔驰S320/220

故障现象：行驶中突然右前轮方位出现一声巨响，而后车身高度立即下降至

最低位置而无法行驶被拖至维修厂。

检测维修：故障检测：接通点火开关，此时仪表上显示“A-IRMATIC VISIT

6

WORKSHOP”(检修空气悬架系统)。起动发动机并入档后，仪表上显示“AIRMATIC STOP CAR TOO LOW”(空气悬架系统有故障，停车!车身太低)。按下仪表板上的车身高度控制按钮，车身不升高。根据以上检查可以断定该车的空气悬挂系统有故障。将车升起，拆下发动机下护板，发现空气悬挂系统空气泵已经损坏，其中的干燥剂也掉下来；检查该系统其它部件，发现两前减振顶端已经开裂损坏，不能继续使用。更换损坏的配件后，起动发动机，听到空气泵工作的声音，同时感觉到车身在升高，当车身升高后，空气泵仍然继续工作，同时仪表盘上显示“AIRMATIC VEHICLE RISING”(空气悬架系统，车身正在升高)，说明空气悬架系统还是有问题。该车的空气悬架系统由空气泵、储压罐、前后气动减振器、空气分配器、水平位置感测器和单元等组成。空气泵不受控制而持续工作可能是控制单元持续接收到车身升高信号引起的，具体原因一是空气泵有控制元件或其线路有故障；二是控制单元有故障。测量水平位置感测器的信号电压为

2.5V，在正常范围(2.3V~2.7V)内。接着检查空气泵控制元件及其线路。在发动机室保险丝盒内找到空气泵控制继电器，用手将该继电器拍几下，空气泵居然停止工作了。将该继电器拆开检查，发现其触点烧蚀严重。更换空气泵控制继电器后，故障排除。

结论

现代汽车除了保证其基本性能，即行驶性、转向性和制动性等之外，目前正致力于提高安全性与舒适性，向高附加价值、高性能和高质量的方向发展。对此，尤其作为提高操纵稳定性、乘坐舒适性的轿车悬架必须进行相应的改进。舒适性是汽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。悬架是汽车上的重要总成之一，它把车身和车轮弹性地连接在一起。悬架与汽车的多种使用性能有关，为满足这些性能，悬架系统必须能满足这些性能的要求:首先，悬架系统要保证汽车有良好的行驶平顺性，对以载人为主要目的的轿车来讲，乘员在车中承受的振动加速度不能超过国标规定的界限值。其次，悬架要保证车身和车轮在共振区的振幅小，振动衰减快。再次，要能保证汽车有良好的操纵稳定性，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。还有就是要保证车身在制动、转弯、加速时稳定，减小车身的俯仰和侧倾。最后要保证悬架系统的可靠性，有足够的刚度、强度和寿命。所以，汽车悬架是保证乘坐舒适性的重要部件。

7

[参考文献]

[1] 李家本.汽车底盘构造与维修.中央广播电视大学出版社,2011.6

[2] 吴政清 吴文民主编.汽车电工实用技巧.北京：金盾出版社,2007.9

[3] 关文达主编.汽车构造.北京：机械工业出版社，2007

[4] Jack Erjavec.著.司利增 等编译.汽车底盘构造及其诊断维修.北京：电子工业出版

社,2011.6

8