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懸吊系統大概 壹`獨立懸吊系統介紹 貳`懸掛系統之研究 參`立志中學汽機三一 報告 肆`成員:劉易軒,鄭子昂,黃泓瑋 伍`老師:葉昇鑫 100年10月4日 壹`獨立懸吊系統介紹(1) 優點(一) 1.懸吊系統重量較輕，車輪的貼地性良好，乘坐舒適性佳， 操控的穩定性良好 優點(二) 2.車輪角度變化量的自由度大，有利於改善操控的穩定 性。 優點(三) 3.懸吊構件之間的自由度是防震的方法，也有利於防止噪 音發生。 壹`獨立懸吊系統介紹(2) 缺點(一) 1.零件數量多，零件的精密度要求高，導致成本偏 高。 缺點(二) 2.因連桿的自由度大，有不利於輪胎磨耗的可能。 缺點(三) 3.需要較大的裝置空間。 缺點(四) 4.懸吊系統的特性必須做仔細的調整。 (一)麥弗遜懸吊繫統(MacPherson) 1.此項設計出現之後，馬上就取代已經使用多年的 葉片彈簧系統，因為葉片彈簧在乘坐上極不舒適， 且無法有效吸收來自路面的衝擊能量。麥弗遜懸 吊是以設計者的名字命名，結構是以簡單機械組 合而成，首先採用圈狀彈簧與減震筒合成一體的 設計，使它擁有高度吸震功能，並且使避震器成 為轉向與結構支臂的一部份。作動支臂只有一個L 型結構桿在避震器下方與它組合而成，有極佳的 減震舒適性及機械空間利用性，是現今汽車懸吊 中最普遍的一套系統，如FIAT Punto、FORD Focus等，均使用前麥弗遜懸吊設計。 (二)雙A臂懸吊繫統（Double Wishbone） 1.此一懸吊繫統是繼麥弗遜懸吊出現後的另一項成 功設計，之所以稱為雙A臂，是因為其支臂形狀 呈A字型，而且上下各一組的連體作動，所以名 稱即由此而來。雖然它的結構較為複雜，比起麥 弗遜系統有更多的支臂桿，但是卻有較佳的作動 幾何變化與衝擊力量承受強度，因為這樣的特性， 使得它有極佳的操控運動性能表現，被高性能車、 跑車及競賽用途車種所廣泛採用，例如知名的 HONDA Civic、Accord、FERRARI 456甚至F-1 賽車都採用此類設計，或許F-1賽車在形狀上有 設計上的差異，但是其作動原理是相近的。 (三)複合式懸吊繫統 (Multi-Link) 1.於現今前懸吊種類中屬於較晚期的設計，目前僅 見於NISSAN Primera上，此系統主要訴求在於 結合麥弗遜與雙A臂懸吊的優點於一身，也就是 期望能同時擁有舒適減震功能與高度的操控性能， 在設計上由雙A臂系統為基本修改而來，下方支 臂依然採用A型設計，原上方A臂的形狀經過修 改之後變成一粗壯的單一支臂，且須同時擔任轉 向結構。此新概念系統在設計上有其獨到之處， 就實際性能展現方面，雖然有媲美雙A臂的剛性 強度及操控感，但是舒適性的減震效果尚有改善 空間。 (四)麥花臣式懸吊系統(McPherson Type) 1.又稱為支柱式懸吊系統，此種懸吊常見於小客車 的前懸吊，堪稱是最被廣泛運用者，像FORD、 TOYOTA、NISSAN車系等，這是利用避震器為 車輪定位用支柱的懸吊形式，支柱上部經由橡膠 置絕緣體固定於車身，支柱下部用連杆連結以定 位，避震器為筒型，裝在支柱內部。支柱可在導 管內上下滑動，最大優點為構造簡單，占位置小， 前輪之後傾角不會因車輪的跳動而改變，另外在 麥花臣式懸吊以外的懸吊，外傾角方向的定位需 要上臂，犧牲空間，麥花臣式懸吊因避震器有此 功能，可增大車室空間，在引擎橫置的FF車因佈 置空間無餘地，此優點就顯得特別重要；缺點為 行駛不平路面時，車輪易自動轉向，故駕駛人須 用力保持方向盤，當受到劇烈衝擊時，滑柱易造 成彎曲，因而影響轉向性能。 (五)拖曳臂懸吊系統(Trailing Arm) 1.在一些歐系掀背車上可見到拖曳臂 的後懸吊設計，此系統可讓後車廂 的空間充分利用，因為它的整個架 構都在車身底盤下部。 結構上並沒有像雙Ａ臂系統的大小 支臂組合，而是使用一粗壯的大ㄇ 型樑橫接左右兩後輪。這樣的設計 雖然簡單，但製造過程簡易。 (六)多連桿懸吊系統(Multi-Link) 1.在現今高級房車設計上，已經被廣泛採用的多連 桿後懸吊系統。此系統的特性主要以車艙空間運 用及行車穩定性兩者並重為出發點，使得在設計 上必須以最小空間讓懸吊系統發揮最大功能，因 此利用多達五隻的小型連桿當支臂，讓懸吊系統 的上下作動與幾何角度受到精準控制。結構複雜， 製作成本提高，在性能上的優異表現，卻是目前 所有房車後懸吊系統中的佼佼者，現今連一些平 價房車也都開始跟進，陸續採用此多連桿系統. (七)QT複合式懸吊系統 1.由日產研發的ＱＴ複合式後懸吊系統有其特殊之 處，雖然號稱與Primera的複合式前懸吊系統雷 同，但卻是完全不同的設計。 ＱＴ懸吊是以拖曳臂後懸吊系統為基本修改而來， 利用所帶來的高度空間使用率優點，使得車艙容 積大幅增加，並同時改善傳統設計的缺點。首先 將減震筒的固定位置重新設計，較傾斜且後移的 角度位置使震動噪音不易傳入車內，並且在ㄇ型 連桿中央設計一複合式連桿控制運動角度，使得 此懸吊作動時能夠維持穩定的上下作動行程。該 廠最暢銷房車Cefiro、Sentra即是用此一系統。 貳`懸掛系統之研究 (一)懸吊系統概述 1.汽車行駛時，會受到地面的震動及衝擊 其中一部份由輪胎吸收。但絕大部分需 依靠輪胎與車身間的懸吊裝置來吸收， 防止車身各部零件的損壞並使乘坐人員 舒適。懸吊裝置除吸收震動與衝擊外， 並使輪胎所產生的驅動力或制動力傳達 到車身，並對行駛的安定性及操縱性均 有直接的影響。 (一)懸吊系統概述 近年來對舒適與震動在理論上的研究有 不斷的進展，新形式的懸吊裝置不斷 被發展出來，成為汽車構造上，改進 最多之部分。基本上仍不脫離車軸式 整體懸吊與獨立式懸吊兩大類，但為 使車輛在不良路面上行駛時，保持車 身穩定的原因，故都朝獨立懸吊方面 發展。 (二)整體前懸吊裝置 整體式懸吊裝置有以下幾種裝置法 : 1.平衡片狀彈簧式 為整體式懸吊裝置最普遍的懸吊方式。 2.橫置片狀彈簧式 此式只需一付彈簧，但因水平方向的剛性足， 此需要有懸吊臂以保持車軸的位置。 3.圈狀彈簧式 小型乘用轎車之整體式後軸用圈狀彈簧之懸 吊方式易使用甚廣。 (三)獨立式前懸吊裝置 獨立式懸吊裝置，左右輪互相無關係，為一獨 立動作，故一般轎車及客車多採用此懸吊裝置。 在此介紹前懸吊裝置的形式； 1.雞胸骨臂式獨立懸吊系統 雞胸骨臂式為小轎車使用最多之獨立懸吊方式。 因使用彈簧的不同而有許多裝置方法。因上控 制臂較下控制臂長，故又稱為梯形連桿型獨立 吊法。因上控制臂之形狀與雞胸骨形式相似， 故稱為雞胸骨臂式。 ＊以下為各式彈簧裝置於雞胸骨臂式獨立懸吊裝置 圖 圈狀彈簧裝於下控制臂與車架間之雞胸骨臂 式獨立前懸吊裝置 使用扭桿彈簧之雞胸骨臂式獨 立前懸吊裝置 • 橫桿也是裝著橡膠襯墊和前軸及車架邊樑連結。史前軸 的左右位置固定。 又前面的副箱(Surge 又前面的副箱(Surge tank)內，為防 tank)內，為防 止壓縮空氣回轉，用 • 隔離板分成左右兩部分，各自使用鋼管與空氣彈簧連 接。 • 空氣懸吊系統中，四個鋼製彈簧乃由四個橡皮筒，即空 氣彈簧所取代，每個橡皮筒都灌滿壓縮空氣來支撐汽車 重量。當車輪碰道路面隆起時，空氣會做進一步的壓縮 而能吸收震動。並發展為電子空氣懸吊系統，以微電子 控制高度傳感器與空氣彈簧，平衡底盤高度。 (五)油壓氣動式懸吊 1.每個車輪處都有一個充滿氣體的彈簧單 位，稱為液壓氣彈簧，每單位有一密封 室，含有高壓氮氣，旗下則有一為移室 灌滿以水為主的液體。車輪碰到凹凸時， 液體會被推上去，於是壓縮上面的氣體 產生彈簧的效果。此外，汽車各側兩單 位前後相互連接，如果前輪遇到隆起地 面，左前單位的一部份液體會經由一條 管子被擠至左後單位，使左後輪亦提升， 震動被平均分配至前後輪上，增加車體 的平穩。 (六)鋼板彈簧後懸吊系統 • 鋼板的前端捲曲形成彈簧銷孔，此銷孔界螺栓與 彈簧吊耳相連接，向皮乘套將螺栓與彈簧調耳隔 開，彈簧的後端也捲曲形成彈簧銷孔，銷孔界彈 簧鉤環與車架相連，鉤環使鋼板彈簧於彎曲時可 已有長度上的變化。及彈簧在路面凹凸不平的情 況下會被上推或下推，使二彈簧孔銷距離變化。 • 彈簧中央則有一對U形螺栓掛在後軸殼上，軸上 的車架並裝有橡皮緩衝墊，為防止軸殼上移撞擊 車架，緩衝墊可吸收此震動 以上是第6組懸吊系統大概 立志中學 汽機三 一 感謝大家的觀賞，請各位同學寫下你們的評語吧!! 組員:劉易軒,鄭子昂,黃泓瑋 導師:`葉昇鑫`