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弹性元件

弹簧

螺旋弹簧:是现代汽车上用得最多的弹簧。它的吸收冲击能力强,乘坐舒适性好;缺点是长度较大,占用空间多,安装位置的接触面也较大,使得悬架系统的布置难以做到很紧凑。由于螺旋弹簧本身不能承受横向力,所以在独立悬架中不得不采用四连杆螺旋弹簧等复杂的组合机构。

出于乘坐舒适性的考虑,我们希望对于频率高且振幅小的地面冲击,弹簧能表现得柔软一点,而当冲击力大时,又能表现出较大的刚性,减小冲击行程,因此需要弹簧同时具有两种甚至两种以上的刚度。可采用钢丝直径不等的弹簧或螺距不等的弹簧,它们的刚度随负载的增加而增加。

钢板弹簧:多用于厢式车及卡车,由若干片长度不同的细长弹簧片组合而成。它比螺旋弹簧结构简单,成本低,可紧凑地装配于车身底部,工作时各片间产生摩擦,因此本身具有衰减效果。但如果产生严重的干摩擦,就会影响吸收冲击的能力。重视乘坐舒适性的现代轿车很少使用。

扭杆弹簧:是利用具有扭曲刚性的弹簧钢制成的长杆。一端固定于车身,一端与悬架上臂相连,车轮上下运动时,扭杆发生扭转变形,起到弹簧的作用。

气体弹簧:利用气体的可压缩性代替金属弹簧。它最大的优点就是具有可变的刚度,随气体的不断压缩渐渐增加刚度,且这种增加是一个连续的渐变过程,而不象金属弹簧是分级变化的。它的另一个优点是具有可调整性,即弹簧的刚度和车身的高度是可以主动调节的。

通过主副气室的配合使用,使弹簧可以处在两种刚度的工作状态下:主副气室同时使用,气体容量变大,刚度变小,反之(只使用主气室)则刚度变大。气体弹簧刚度由计算机控制,在汽车高速、低速、制动、加速以及转弯等状态下,根据所需刚度进行调节。气体弹簧也有弱点,靠压力变化控制车高必须装备气泵,还有各种控制附件,如空气干燥器,如保养不善会使系统内部生锈发生故障。另外如果不同时采用金属弹簧,一旦发生漏气,汽车将无法行驶。

弹簧虽然可以减轻道路对车身的冲击,但如果不让它的振动尽快停下来,我们乘坐的将是一辆跳个不停的汽车。因此,要在弹簧运动的过程中加上一定的阻力(学名叫做阻尼),使弹簧的振动迅速衰减。减振器就是这个阻尼设备。

 

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