¿Qué es la suspensión de un automóvil? ¿Cuáles son los tipos y funciones de suspensión?

Definición de suspensión: Función general de todos los dispositivos de conexión transmisores de fuerza entre el bastidor del automóvil y el eje o la rueda:

Transmitir la fuerza que actúa entre la rueda y el bastidor y el par, y amortiguar la fuerza de impacto transmitida al bastidor o la carrocería desde superficies irregulares de la carretera, y atenuar las vibraciones resultantes para garantizar que el automóvil pueda conducir sin problemas.

Composición:

(1) Función del amortiguador: El amortiguador es el componente principal que genera la fuerza de amortiguación. Su función es atenuar rápidamente la vibración del coche y mejorar la marcha. La comodidad del automóvil mejora la adherencia entre las ruedas y el suelo. Además, el amortiguador puede reducir la carga dinámica en la parte de la carrocería y prolongar la vida útil del automóvil. Los amortiguadores que se utilizan actualmente son principalmente. amortiguadores hidráulicos cilíndricos y su estructura. Se puede dividir en tres tipos: tipo de doble tubo, tipo inflable de un solo tubo y tipo inflable de doble tubo.

Principio de funcionamiento: durante el proceso de salto de la rueda, el pistón del amortiguador oscila en la cámara de trabajo, lo que hace que el líquido del amortiguador pase a través del orificio del acelerador en el pistón, ya que el líquido tiene una cierta viscosidad y el. El líquido pasa. Se produce fricción entre el orificio del acelerador y la pared del orificio, lo que convierte la energía cinética en energía térmica y la disipa en el aire, logrando así la función de atenuar la vibración.

(2) Funciones de los elementos elásticos:

Soportar cargas verticales, mitigar y suprimir vibraciones e impactos causados ​​por superficies irregulares de la carretera. Los elementos elásticos incluyen principalmente ballestas, resortes helicoidales y torsión. Resortes de barra. Resortes de gas y resortes de goma, etc.

Principio:

Para piezas hechas de materiales con alta elasticidad, cuando la rueda está sujeta a un gran impacto, la energía cinética se convierte en energía potencial elástica y se almacena, y luego salta. o vuelve a su estado original bajo el volante. Se libera al conducir.

(3) El papel del mecanismo de guía: transmite fuerza y ​​​​torque, y también desempeña un papel de guía. Durante el proceso de conducción del coche, se puede controlar la trayectoria de movimiento de las ruedas.

La suspensión del automóvil es un conjunto de automóviles en el que es difícil lograr requisitos perfectos. Esto se debe a que la suspensión debe cumplir tanto con los requisitos de comodidad del automóvil como con los requisitos de estabilidad de manejo, y estos dos aspectos nuevamente están contrapuestos.

Por ejemplo, para conseguir un buen confort es necesario amortiguar en gran medida la vibración del coche, por lo que los muelles deben diseñarse para que sean más blandos. Sin embargo, si los muelles son blandos, se amortiguará fácilmente. hace que el automóvil "asienta" al frenar y "levante" al acelerar. También tiene una tendencia grave a girar hacia la izquierda y hacia la derecha, lo que no favorece la dirección del automóvil y puede provocar fácilmente un control inestable del vehículo. Características estructurales de la suspensión no independiente:

Las ruedas de ambos lados están conectadas por un marco integral, y las ruedas junto con los ejes están suspendidas debajo del marco o la carrocería mediante una suspensión elástica.

Ventajas y desventajas:

La suspensión no independiente tiene las ventajas de una estructura simple, bajo costo, alta resistencia, fácil mantenimiento y pequeños cambios en la posición de las ruedas delanteras durante la conducción. debido a su comodidad y estabilidad de control, básicamente ya no se usan en automóviles modernos. Se usan principalmente en camiones y autobuses.

Suspensión independiente La suspensión independiente significa que las ruedas de cada lado están suspendidas de forma independiente debajo del marco o la carrocería mediante una suspensión elástica.

Las ventajas son:

Es liviano, reduce el impacto en la carrocería del automóvil y mejora la adherencia de las ruedas al suelo; se pueden usar resortes blandos con poca rigidez; mejorar la comodidad del automóvil; puede bajar la posición del motor y el centro de gravedad del automóvil, mejorando así la estabilidad de conducción del automóvil; las ruedas izquierda y derecha golpean de forma independiente y son independientes entre sí; Reduce la inclinación y la vibración de la carrocería del coche.

Desventajas:

La suspensión independiente tiene las desventajas de una estructura compleja, un alto costo y un mantenimiento inconveniente.

La mayoría de los automóviles modernos utilizan suspensión independiente. Según sus diferentes formas estructurales, la suspensión independiente se puede dividir en tipo de doble horquilla, tipo de brazo de arrastre, tipo multibrazo, tipo puntal de biela y suspensión MacPherson, etc.

La suspensión McPherson es una de las suspensiones delanteras de automóviles más utilizadas en el mundo actual.

La suspensión MacPherson consta de resortes helicoidales, amortiguadores y brazos oscilantes inferiores triangulares. La mayoría de los modelos también agregan barras estabilizadoras laterales.

La estructura principal se compone simplemente de un resorte helicoidal colocado sobre un amortiguador. El amortiguador puede evitar que el resorte helicoidal se desvíe hacia adelante, hacia atrás, hacia la izquierda y hacia la derecha cuando está estresado, y limita el resorte. Solo puede vibrar hacia arriba y hacia abajo, y puede utilizar la longitud de la carrera y la tensión del amortiguador para establecer la dureza y el rendimiento de la suspensión.

La suspensión MacPherson tiene una estructura sencilla, por lo que es ligera y reactiva.

Y bajo la estructura geométrica de un balancín inferior y un puntal, el ángulo de inclinación de la rueda se puede ajustar automáticamente, para que pueda adaptarse a la superficie de la carretera en las curvas y maximizar el área de contacto de los neumáticos aunque sea MacPherson. strut Suspensión no es una estructura de suspensión con alto contenido técnico. Las principales ventajas son: estructura simple, pequeña ocupación de espacio, respuesta rápida y bajo costo de fabricación.

Principales desventajas:

Pequeña rigidez lateral, poca estabilidad y gran balanceo en curva.

Modelos aplicables: suspensión delantera de coches pequeños y medianos, SUV de gama media a baja. La suspensión de doble horquilla también se llama suspensión independiente de doble brazo. La suspensión de doble horquilla tiene dos horquillas superior e inferior. La fuerza lateral es absorbida por las dos horquillas al mismo tiempo. Los pilares solo soportan el peso de la carrocería del vehículo. la rigidez lateral es grande. Los brazos de horquilla superior e inferior en forma de A de la suspensión de doble horquilla pueden posicionar con precisión varios parámetros de la rueda delantera. Cuando la rueda delantera gira, los brazos de horquilla superior e inferior pueden absorber la fuerza lateral sobre el neumático al mismo tiempo. Además, los dos brazos de la horquilla tienen una gran rigidez lateral, por lo que el balanceo al girar es pequeño. La suspensión de doble horquilla suele utilizar horquillas con longitudes desiguales hacia arriba y hacia abajo (cortas arriba y largas abajo), de modo que las ruedas. Puede cambiar automáticamente el ángulo de inclinación y reducir el cambio de vía de las ruedas cuando las ruedas se mueven hacia arriba y hacia abajo. Reducir los neumáticos La suspensión de doble horquilla y la suspensión de doble horquilla tienen muchas ventajas, pero la estructura es más simple que la suspensión de doble horquilla y se puede llamar una versión simplificada de. Suspensión de doble horquilla.

Al igual que la suspensión de doble horquilla, la rigidez lateral de la suspensión de doble horquilla también es mayor y los balancines superior e inferior generalmente están configurados con longitudes desiguales.

El diseño de la suspensión de doble horquilla es más deportivo y su rendimiento es mejor que el de la suspensión MacPherson, pero ligeramente peor que la suspensión real de doble horquilla y la suspensión delantera multibrazo.

Las principales marcas nacionales que utilizan suspensión delantera de doble horquilla son:

Guangzhou Honda Accord, FAW Car Mazda 6 y Beijing Benz-Deck's Chrysler 300C. El Dongfeng Honda Civic utiliza suspensión trasera de doble horquilla.

Principales ventajas: alta rigidez lateral, excelente rendimiento anti-roll, buen agarre en carretera, sensación de claridad en la carretera, balanceo pequeño, muchos parámetros ajustables, gran área de contacto de los neumáticos. Principales desventajas: alto costo de fabricación, suspensión. la configuración de los parámetros de posicionamiento del bastidor es compleja en los modelos aplicables: autos deportivos, súper deportivos y suspensiones delanteras y traseras de SUV de alta gama. La suspensión independiente multibrazo se puede dividir en sistemas de suspensión delantera multibrazo y suspensión trasera multibrazo. La suspensión delantera es generalmente una suspensión independiente de 3 o 4 brazos; la suspensión trasera es generalmente un sistema de suspensión trasera de 4 o 5 brazos, de los cuales la suspensión trasera de 5 brazos se usa ampliamente.

La suspensión multibrazo puede lograr la posición óptima del ángulo de avance del pivote central, reduciendo en gran medida las fuerzas delanteras y traseras de la superficie de la carretera, mejorando así la suavidad y la comodidad durante la aceleración y el frenado, al mismo tiempo que garantiza una recta. -Estabilidad de conducción en línea, porque la deflexión lateral de la rueda provocada por la tensión o compresión del resorte helicoidal es muy pequeña, lo que dificulta una conducción no recta.

Cuando el vehículo gira o frena, la estructura de suspensión multibrazo puede hacer que las ruedas traseras formen una convergencia positiva, lo que mejora el rendimiento de control del vehículo y reduce el subviraje.

La suspensión multibrazo puede ajustar automáticamente el ángulo de inclinación, el ángulo de convergencia y lograr un cierto ángulo de dirección para las ruedas traseras al retraerse.

A través del diseño de ángulo restringido de los puntos de movimiento de conexión, la suspensión puede ajustar activamente la posición de las ruedas al comprimirse (este diseño tiene un grado de libertad muy grande) y se puede combinar y ajustar completamente al vehículo. Modelo para maximizar el uso de los neumáticos. El agarre mejora así el límite de control del vehículo.

Principales ventajas: El mejor rendimiento en confort y excelente manejo. Principales desventajas: El mayor coste de fabricación y su gran espacio. Modelos aplicables: Un excelente compañero para coches de alta gama. A la suspensión del brazo de arrastre la llamamos suspensión semiindependiente. Desde la perspectiva de la clasificación de la suspensión, todas las suspensiones se pueden dividir en dos categorías principales, a saber:

suspensión independiente y suspensión no independiente.

Pero en el caso de la suspensión con barra de torsión con brazo de arrastre, estas dos clasificaciones se vuelven algo confusas.

Desde la perspectiva de la estructura de suspensión, es una suspensión totalmente no independiente, porque los balancines longitudinales izquierdo y derecho están soldados entre sí por una gruesa viga de torsión. En cuanto al rendimiento de la suspensión, este tipo de suspensión logra el rendimiento de una suspensión independiente totalmente remolcada con mayor estabilidad.

La suspensión del brazo de arrastre en sí tiene las desventajas de la suspensión no independiente, pero también tiene las ventajas de la suspensión independiente. La mayor ventaja de la suspensión del brazo de arrastre es que hay un espacio más grande para los lados izquierdo y derecho. ruedas derechas y la superficie exterior de la carrocería. No hay cambios en el ángulo de inclinación y no se produce tensión de flexión en el amortiguador, por lo que la fricción es pequeña.

La comodidad y la capacidad de control de este tipo de suspensión son limitadas al frenar, además de que la pesada parte delantera del automóvil se hunde, las ruedas traseras de la suspensión del brazo de arrastre también se hunden para equilibrar la carrocería, lo que ayuda a equilibrar la carrocería. no puede proporcionar un control geométrico preciso.

Los diferentes fabricantes tienen diferentes nombres para este tipo de suspensión: tales como: suspensión independiente con barra de torsión de brazo longitudinal, suspensión no independiente con barra de torsión de brazo longitudinal, suspensión de brazo basculante longitudinal tipo H, etc.

En el análisis final, todos tienen la misma estructura de suspensión: suspensión de brazo de arrastre, pero la puesta a punto es ligeramente diferente.

En el proceso de diseño de la suspensión del brazo de arrastre, el rendimiento del travesaño será muy grande dependiendo de la posición de instalación del travesaño en el brazo longitudinal si el travesaño se instala más cerca del punto de conexión entre ellos. entre el brazo longitudinal y la carrocería (Figura (donde hay tres tornillos en el medio), el coche irá más cómodo pero también tendrá mayor balanceo al girar.

Si el travesaño se instala más cerca del brazo de arrastre y más cerca del centro de la rueda, el rendimiento de comodidad se reducirá considerablemente y las características de rendimiento serán principalmente transitabilidad y capacidad de carga. También está más cerca del diseño general del puente.

Suspensión de barra de torsión de un solo brazo longitudinal (comúnmente conocida como suspensión de brazo de arrastre):

Principales ventajas: estructura sencilla y práctica, mínima ocupación de espacio y bajo coste de fabricación.

Principales desventajas: pobre rendimiento de carga, débil capacidad antivuelco, pobre rendimiento de absorción de impactos, comodidad limitada Modelos aplicables: automóviles pequeños y medianos, SUV de gama baja Suspensión trasera Suspensión del puntal Estrictamente hablando No existe este nombre, pero con las grandes ventas del Guangzhou Toyota Camry en China (el Camry adopta este tipo de suspensión), el nombre puntal de biela es familiar para cada vez más personas, por lo que simplemente llamaremos a este tipo de suspensión. la suspensión de la biela.

Como se mencionó en el número anterior, la mayor ventaja del sistema de suspensión del brazo de arrastre es que hay más espacio para las ruedas izquierda y derecha y el ángulo de inclinación de la carrocería no cambia. no produce tensión de flexión, por lo que la fricción es pequeña.

Pero al frenar, además de que la pesada parte delantera del automóvil se hunde, las ruedas traseras de la suspensión del brazo de arrastre también se hunden para equilibrar la carrocería, lo que no puede proporcionar un control geométrico preciso, por lo que algunos fabricantes de automóviles Se combinará Para resolver el problema con algunas bielas, se forma una suspensión multibrazo compleja: la suspensión tipo puntal de biela es la misma que la suspensión MacPherson. También es un puntal amortiguador que se usa para soportar la carrocería del automóvil. el amortiguador, amortiguador El resorte vibrante está ensamblado en un conjunto.

La suspensión con puntal articulado también tiene un puntal amortiguador grueso. La principal diferencia con la suspensión MacPherson es que el brazo de control en forma de A conectado al cuerpo en la parte inferior de la suspensión se cambia por tres brazos de conexión. varillas.

La fuerza lateral generada durante el giro la soportan principalmente los puntales del amortiguador y los tirantes.

Tiene un rendimiento de manejo similar a la suspensión MacPherson, pero también tiene una mayor rigidez de conexión y un rendimiento antivuelco relativamente mejor que la suspensión MacPherson.

Sin embargo, también hay desventajas de la suspensión MacPherson, es decir, la estabilidad no es buena, el giro de la dirección sigue siendo grande y es necesario instalar una barra de equilibrio para reducir el giro de la dirección.

En comparación con la viga de torsión del brazo de arrastre, cumple con los requisitos estructurales de una suspensión totalmente independiente, y las partes móviles son livianas, la respuesta de la suspensión es buena y la comodidad y controlabilidad son mejores que los de la viga de torsión. viga de torsión del brazo. Pero es peor que una verdadera suspensión multibrazo.

Sin embargo, ocupa menos espacio que una suspensión multibrazo real y cuesta menos que una suspensión multibrazo, por lo que es adoptada por muchos fabricantes.

Principales ventajas: estructura sencilla, reducido espacio ocupado y bajo coste de fabricación.

Principales desventajas: La rigidez lateral aún es limitada, la estabilidad es pobre y es fácil agravar las características de subviraje de los vehículos con tracción delantera. Modelos aplicables: Suspensión trasera de coches de gama media.

Este artículo proviene del autor de Autohome Chejiahao y no representa los puntos de vista ni las posiciones de Autohome.