汽车新技术应用教学课件作者周贺第5章悬架新技术.ppt

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1、第5章悬架系统新技术汽车新技术应用5.1空气悬架图5.1空气悬架组成5.1.1空气悬架结构及其工作原理空气悬架由空气弹簧、导向机构、减振阻尼装置、横向稳定器、高度阀、压气机、储能器及管路等组成。图5.3囊式空气弹簧图5.4膜式空气弹簧1、空气弹簧2、高度阀工作原理车架高度控制机构包括一个高度传感器、控制机构和执行机构，其功能如下。（1）随车载变化保持合理的悬架行程。（2）高速时降低车身，保持汽车稳定性，减少空气阻力。（3）在起伏不平的路面情况下，提高车身高度以提高汽车通过性。3、导向传力机构一些空气悬架的导向传力机构采用钢板弹簧式，钢板弹簧兼起导向

2、元件和弹性元件的作用，如图5.4所示。图5.4在钢板弹簧上安装的空气悬架空气弹簧在悬架系统中的布置对整车性能有极大的影响。在布置允许的情况下，应尽可能把空气弹簧布置在车架以外，以便于加大弹簧的中心距，获得充分大的侧倾角刚度。1、转向桥空气悬架如图5.5所示。5.1.2.空气弹簧的布置方式图5.5转向桥空气悬架2、驱动桥空气悬架驱动桥空气悬架一般要承受更大的力，因此空气弹簧布置在驱动轴的后面，以提高承载能力，如图5.6所示。图5.6驱动桥空气悬架在一些大客车的后悬架上，采用了一种变梁结构，如图5.7和5.8所示。图5.7串联式驱动桥空气悬架图5.8托

3、臂梁式空气悬架5.2可调阻尼减振器5.2.1阻尼连续可调减振器采用电控技术调节阻尼特性的筒式液阻减振器的调节机构通常由传感器、控制装置以及执行机构等组成，阻尼既可以分级调节也可以连续调节，通常是由电控执行器改变节流阀通流面积，调节减振器的阻尼特性。由传感器采集的信号包括车速、转向盘转角、节气门开度、制动管路压力及纵向加速度等。德国ZF公司下属的Sachs公司生产的阻尼连续调节(ContinuousDampingControl，CDC)系统。这套减振系统完全摒弃了传统悬架的螺旋弹簧，采用电控方式调节悬架刚度和阻尼。典型车型君威。CDC系统的核心部件由

4、中央控制单元、CDC减震器、车身加速度传感器、车轮加速度传感器以及CDC控制阀构成，CDC原理如图5.9。其中减震器是基于传统的液力减震器构造，减震器内注有油液，有内外两个腔室，油液可通过联通两个腔室间的孔隙流动，在车轮颠簸时，减振器内的活塞便会在套筒内上下移动，其腔内的油液便在活塞的往复运动的作用下在两个腔室间往返流动。油液分子间的相互摩擦以及油液与孔壁之间的摩擦对活塞的运动形成阻力，将震动的动能转化为热量，热量通过减震器外壳散发到空气中,CDC系统工作如图5.10。图5.9CDC原理示意图图5.10CDC系统的工作图2.电磁减振器电磁减振器也常

5、称为磁流变液减振器。如图5.11所示，在电磁减振器内采用的不是普通油液，而是上面提到的磁流变液MRF。它是由合成碳氢化合物以及8~10微米大小的磁性颗粒组成的。图5.11电磁减振器的工作原理5.3主动悬架主动悬架系统按其是否包含动力源可分为全主动悬架（有源主动悬架）和半主动悬架（无源主动悬架）系统两大类。3.3.1.全主动悬架它是在被动悬架系统（弹性元件、减振器、导向装置）中附加一个可控制作用力的装置而成的，通常由执行机构、检测系统、反馈控制系统和能源系统4部分组成。目前全主动悬架系统主要有全主动油气悬架、全主动空气悬架和全主动液力悬架3种类型，但

6、最常见的是全主动空气悬架。图5.12所示为空气悬架的结构原理简图，图5.12空气弹簧非独立悬架1.压气机；2、7.空气滤清器；3.高度控制阀；4.控制杆；5.空气弹簧；6.储气罐；8.储气筒；9.压力调节器；10.油水分离器图5.13汽车紧急制动时的点头图5.14汽车突然起步或急加速时的后坐电控空气悬架系统的控制功能主要包括以下3方面的控制：车速与路面感应控制；车身姿态控制；车身高度控制。1、车速与路面感应控制这种控制主要是随着车速和路面的变化，改变悬架的刚度和阻尼，使之处于低、中、高3种状态。车速和路面感应主要有以下3种。(1)高速感应。(2)前

7、后车轮关联感应。(3)坏路面感应。2、车身姿态控制当车速急剧变化(起步、制动等)以及转向时，会造成车身姿态的急剧改变。这种车身姿态的改变既降低了汽车的乘坐舒适性，又造成车身的过度倾斜，容易使汽车失去稳定性，所以应该对其进行控制。这种控制主要包括以下3个方面。(1)转向时车身的倾斜控制。(2)制动时车身的点头控制(图5.13)。（3）当汽车突然起步或急加速时(图5.14)，车速传感器将车速信号和节气门开度信号输入悬架ECU，悬架ECU经过计算分析后输出控制信号，增加相应悬架的刚度和阻尼，以抑制汽车的后坐(抬头)。3.3.2.半主动悬架半主动悬架由无动

8、力源且可控的阻尼元件(减振器)和支持悬架质量的弹性元件(与减振器并联)组成。减振器则通过调节阻尼力来控制所耗散掉的能量的多