上海通用别克悬架与车桥故障分析与检修.doc

滁州职业技术学院汽车工程系毕 业 设 计课题名称： 上海通用别克悬架与车桥故障分析与检测 设计时间： 2012年11月15日 班级： 汽车检测与维修（2）班 学号： 20101407252 姓名： 严真伟 指导教师： 王伟 完成日期： 2012 年 11 月 27 日目录一 、汽车悬架的介绍2(一)悬架的定义2(二)悬架的基本功用2(三)悬架的结构组成2(四)悬架的基本类型3(五)八种常见汽车悬架系统的详细介绍9二、汽车车桥的介绍16（一）汽车车桥的定义16(二)汽车车桥的作用16(三)汽车车桥的分类16(四)汽车车桥的组成17三、汽车悬架系统的故障分析与检修19 (一)电控悬架系统的故障分析与检修19(二)空气悬架的故障分析与检修22四、汽车车桥的故障分析与检修25(一)转向沉重25 （二）低速摆头25（三）高速摆振26（四）行驶跑偏27(五)前轴的检修28(六)转向节的检修28结束语30参考文献31上海通用别克悬架与车桥故障分析与检修 10汽车检测与维修<2>班 20101407252 严真伟内容摘要：近几年以来，随着人们的生活水平的不断提高，人们对汽车性能的要求除在动力性、经济性、安全性方面之外，在车辆的舒适性、可靠性、耐久性和安全性等方面的要求也越来越高。良好的驾驶操作性能、舒适的驾乘环境、低振动和低噪声渐渐成为现代汽车的重要标志。同时，从提高工作效率和降低事故发生率的要求出发，汽车的乘坐及工作环境必须具有一定的舒适性。汽车行业的近几年的兴起也正好满足了大众对舒适性追求的一大部分，随着现代文明进程，汽车越来越多地介入了社会的各个方面，成为与人们工作和生活紧密相关的、大众化的产品，汽车作为“活动房间”的功能日趋完善。与汽车其它性能不同，汽车舒适性各方面的评价都与人体主观感觉直接相关。人们的生活也渐渐的离不开汽车，依赖汽车，汽车以它快捷、方便、舒适紧紧的抓住了大众的心，人人都以买车，买房为一生的奋斗目标。随着人们对舒适度的要求越来越高，各家汽车生产商每年都在努力研发种种形形色色的汽车供大众挑选，可谓是琳琅满目。汽车的所谓的舒适性我个人认为主要是两个方面，一是为乘员提供舒适、愉快的乘坐环境，其次就是汽车的底盘。虽然说现代汽车越来越追求种种的高科技，但是这两方面一定是各汽车生产商一直追求的不变的目标。因为舒适性一直都是大众追求的最高标准。说到这，我们切入正题，汽车的悬架以及车桥都属于汽车底盘的行驶系，汽车行驶起来的平顺性和舒适性很大一部分取决于这两个方面。接下来本文首先对汽车悬架的定义、作用、结构、种类、以及悬架的测试进行介绍，接着介绍汽车车桥的定义、作用、分类、以及结构组成；然后通过一系列的针对汽车悬架与车桥系统的详细介绍，来引出上海通用别克汽车悬架与车桥故障的诊断与检修的重要性。关键词:悬架、车桥、故障、检修一 、汽车悬架的介绍(一)悬架的定义 悬架系统是指车身、车架和车轮之间的一个连接结构系统，而这个结构系统包含了避震器、悬架弹簧、防倾杆、悬吊副梁、下控臂、纵向杆、转向节臂、橡皮衬套和连杆等部件。当汽车行驶在路面上时因地面的变化而受到震动及冲击，这些冲击的力量其中一部份会由轮胎吸收，但绝大部分是依靠轮胎与车身间的悬架装置来吸收的。(二)悬架的基本功用(1)对不平整路面所造成的汽车行驶中的各种颤动、摇摆和震动等，与轮胎一起，予以吸收和减缓。从而保障乘客和货物的安全，并提高驾驶稳定性。(2)将路面与车轮之间的磨擦所产生的驱动力和制动力，传输至底盘和车身。(3)支承车桥上的车身，并使车身与车轮之间保持适当的几何关系。典型的汽车悬架结构由弹性元件、减震器以及导向机构等组成，这三部分分别起缓冲，减振和力的传递作用。绝大多数悬架多具有螺旋弹簧和减振器结构，但不同类型的悬架的导向机构差异却很大，这也是悬架性能差异的核心构件。(三)悬架的结构组成 图1、悬架的结构组成 典型的悬架结构由弹性元件、导向机构以及减震器等组成，个别结构则还有缓冲块、横向稳定杆等。弹性元件又有钢板弹簧、空气弹簧、螺旋弹簧以及扭杆弹簧等形式，而现代轿车悬架多采用螺旋弹簧和扭杆弹簧，个别高级轿车则使用空气弹簧。弹性元件：弹性元件用来承受并传递垂直载荷、缓和不平路面、紧急制动、加速和转弯引起的冲击或车身位置的变化。常见的弹性元件包括钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、油气弹簧、空气弹簧和橡胶弹簧。减震器：减振器用来衰减由于弹性系统引起的振动。减振器的类型有筒式减振器、阻力可调式减振器和充气式减振器。用于限制弹簧的自由振荡，提高乘坐舒适性。导向装置：导向装置用来使车轮按一定运动轨迹相对车身运动，同时起传递力作用。通常导向装置由控制摆臂式杆件组成，有单杆式和连杆式的。钢板弹簧作为弹性元件时，它本身兼导向作用，可不另设导向装置。用于使上述部件定位，并控制车轮的横向和纵向运动。横向稳定器：横向稳定器也归属于导向装置。在有些轿车和客车上，为防止车身在转向等情况下发生过大的横向倾斜，在悬架系统中加设有横向稳定杆，目的是提高侧倾刚度，使汽车具有不足转向特性，改善汽车的操纵稳定性和行驶平顺性。用于防止汽车横向摆动。(四)悬架的基本类型悬架是汽车中的一个重要总成，它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，相反方面又是互相对立的。比如，为了取得良好的舒适性，需要大大缓冲汽车的震动，这样弹簧就要设计得软些，但弹簧软了却容易使汽车发生刹车“点头”、加速“抬头”以及左右侧倾严重的不良倾向，不利于汽车的转向，容易导致汽车操纵不稳定等。悬架的结构形式很多，分类方法也不尽相同。若按导向机构的形式来分可分为独立悬架和非独立悬架两大类。如果从控制力的角度来分，则可把悬架分为被动悬架、半主动悬架和主动悬架三大类。(1)按导向机构的形式来分，分为非独立悬架和独立悬架。图2、独立悬架与非独立悬架图a为非独立悬架（整体桥悬架或刚性悬架）因其结构简单，工作可靠，而被广泛应用于货车的前、后悬架。在轿车中，非独立悬架仅用于后桥。非独立悬架的特点是两侧车轮安装于一整体式车桥上，车轮连同车桥一起通过弹性元件悬架在车架或车身上一侧车轮受到冲击时会直接影响到另一侧车轮。非独立悬架由于簧载质量比较大，特别是汽车高速行使，悬架受到较大的冲击载荷时，汽车平顺性较差。悬架的结构，特别是导向机构的结构，随所采用的弹性元件的不同而有差异，而且有时差别很大。采用螺旋弹、气体弹簧时需要有较复杂的导向机构。而采用钢板弹簧时，由于钢板弹簧本身可兼起导向机构的作用，并有一定的减振作用，使得悬架结构大为简化。因而在非独立悬架中大多数采用钢板弹簧作为弹性元件。非独立悬架由于结构简单，工作可靠，被广泛用于一般货车和客车的悬架上，而用在轿车上往往只作为后悬架。钢板弹簧被用做非独立悬架的弹性元件，由于它起导向装置的作用，并有一定的减振作用，使得悬架系统大为简化。图b为独立悬架，独立悬架的特点是两侧车轮分别独立地与车架或车身弹性地连接，当一侧车轮受到冲击时，基运动不会直接影响到另一侧车轮。独立悬架所采用的车桥是短开式的，这样可使发动机降低安装位置，有利于降低汽车重心，并使结构紧凑。独立悬架允许前轮有较大的跳动空间，这样便于选择较软的弹性元件使平顺得到改善。同时，独立悬架簧载质量小，可提高汽车车轮的附着性能。独立悬架采用断开式车桥，两侧车轮分别通过独立悬架与车架或车身相连，每侧车轮可单独运动，互不干扰。轿车和载质量在1000kg以下的货车的转向轮广泛采用独立悬架，这样可以满足行使平顺性，操纵稳定性等方面的要求。但是，独立悬架结构复杂，制造成本高，维修不方便。独立悬架中的弹性元件往往都使用螺旋弹簧和扭杆弹簧，钢板弹簧和其它形式的弹簧很少使用。(2)控制力的角度来分，则可把悬架分为被动悬架、半主动悬架和主动悬架三大类。目前多数汽车上采用被动式悬架。被动式悬架的定义是，汽车姿态（状态）只能被动取决于路面、行驶状况和汽车的弹性元件、导向装置以及减振器这些机械零件。80年代，主动悬架开始在一部分汽车上应用，目前使用主动悬架的高级汽车越来越多。主动悬架可以根据路面和行驶工况自动调整悬架的刚度和阻尼，从而使车辆能主动地控制垂直振动及其车身或车架的姿态。该系统通常由传感器、控制阀、执行机构和悬架系统组成。1、被动悬架一般的汽车绝大多数装有由弹簧和减振器组成的机械式悬架。由于这种常规悬架系统内无能源供给装置，悬架的弹性和阻尼参数不会随外部状态而变化，因而称这种悬架为被动悬架。这种悬架虽然往往采用参数优化的设计方法，以求尽量兼顾各种性能要求，但在实际上由于最终设计的悬架参数是不可调节的，所以在使用中很难满足高的行驶要求。2、半主动悬架半主动悬架可视为由可变特性的弹簧和减振器组成的悬架系统，虽然它不能随外界的输入进行最优控制和调节，但它可按存贮在计算机内部的各种条件下弹簧和减振器的优化参数指令来调节弹簧的刚度和减振器的阻尼状态。半主动悬架又称无源主动悬架，因为它没有一个动力源为悬架系统提供连续的能量输入，所以在半主动悬架系统中改变弹簧刚度要比改变阻尼状态困难得多，因此在半主动悬架系统中以可变阻尼悬架系统最为常见。半主动悬架系统的最大优点是工作时几乎不消耗动力，因此越来越受到人们的重视。3、主动悬架主动悬架是一种具有作功能力的悬架，通常包括产生力和扭矩的主动作用器（油缸、汽缸、伺服电机、电磁铁等）、测量元件（如加速度、位移和力传感器等）和反馈控制器等。因此，主动悬架需要一个动力源（液压泵或空气压缩机等）为悬架系统提供连续的动力输入。当汽车载荷、行驶速度、路面状况等行驶条件发生变化时，主动悬架系统能自动调整悬架刚度（包括整体调整和各轮单独调整），从而同时满足汽车的行驶平顺性，操纵稳定性等各方面的要求，其优点可归纳为如下几个方面：悬架刚度可以设计得很小，使车身具有较低的自然振动频率，以保证正常行驶时的乘坐舒适性。汽车转向等情况下的车身侧倾，制动、加速等情况下的纵向摆动等问题，由主动悬架系统通过调整有关车轮悬架的刚度予以解决。而对于传统的被动悬架系统，为同时兼顾到侧倾、纵摆等问题，不得不把悬架刚度设计得较大，因而正常行驶时汽车的乘坐舒适性受到损失。采用主动悬架系统，因不必兼顾正常行驶时汽车的乘坐舒适性，可将汽车悬架抗侧倾、抗纵摆的刚度设计得较大，因而提高了汽车的操纵稳定性，即汽车的行驶安全性得以提高。先进的主动悬架系统，还能保证在车轮行驶中碰抵砖石之类的障碍物时，悬架系统在瞬时将车轮提起，避开障碍行进，因而汽车的通过性也得以提高。汽车载荷发生变化时，主动悬架系统能自动维持车身高度不变。在各轮悬架单独控制的情况下，还能保证汽车在凸凹不平的道路上行驶时，车身稳定。普通悬架在汽车制动时，车头向下俯冲。而装有某些主动悬架系统的汽车（如沃尔沃740型小轿车）却不存在这种情况。制动时，该车尾部下倾，因而可以充分利用后轮与地面间的附着条件，加速制动过程，缩短制动距离。装有某些主动悬架系统的汽车在转向时，车身不但不向外倾斜，反而向内倾斜，从而有利于转向时的操纵稳定性。主动悬架可使车轮与地面保持良好接触，即车轮跳离地面的倾向减小，保持与地面垂直，因而可提高车轮与地面间的附着力，使车轮与地面间相对滑动的倾向减小，汽车抗侧滑的能力得以提高。轮胎的磨损也得以减轻，转向时车速可以提高。在所有载荷工况下，由于车身高度不变，保证了车轮可全行程跳动。而传统的被动悬架系统中，当汽车载荷增大时，由于车身高度的下降，车轮跳动行程减少，为不发生运动干涉，不得不把重载时的悬架刚度设计得偏高，因而轻载时的平顺性受到损失。而主动悬架系统则无此问题。由于车身高度不变，侧倾刚度、纵摆刚度的提高，消除或减少了转向传动机构运动干涉而发生的制动跑偏、转向特性改变等问题，因而可简化转向传动机构的设计。因车身平稳，不必装大灯水平自调装置。主动悬架系统的主要缺陷是成本较高，液压装置噪音较大，功率消耗较大。 4、主动悬架和半主动悬架系统按其控制方式又可分为机械控制悬架系统和电子控制悬架系统。最早在英国伦敦的公共汽车上用的一种主动悬架系统，是一种纯机械式控制系统。系统中有四个油气弹簧和高度控制阀，油泵和贮压器可使供油管路中维持稳定的高压，四个高度控制阀则分别控制四个油气弹簧中的油压，从而控制了四个油气弹簧的刚度。汽车载荷增大时，高度控制阀动作，油气弹簧中油压上升，反之则油压下降，直至车身高度达到设定值为止。汽车转向时，外侧两个高度控制阀增大两个外侧油气弹簧的油压，内侧两个油气弹簧油压则下降，从而维持车身水平，即提高了车身抗侧倾能力。制动（或加速）时，则前面两个（或后面两个）高度控制阀使前面两个（或后面两个）油气弹簧中的油压上升，另外两个油气弹簧中的油压下降，维持车身水平，即提高了车身的抗纵摆能力。为了保证车轮正常跳动时防止高度控制阀误动作，在高度控制阀与车轮摆臂的连接传感元件中装有缓冲减振装置。该缓冲减振装置的振动特性必须与车轮悬架的振动特性良好匹配才能保证系统正常工作。这一点完全靠机械振动系统的合理设计来保证。法国某些雪铁龙汽车上采用的主动悬架系统（由英国开发），也是种纯机械控制系统，其主要特点是：前桥采用了两个高度控制阀，两个油气弹簧；后桥采用了一个高度控制阀，一个油气弹簧。两个前油气弹簧的液压缸分别于对角线处的两个对应的后液力滑柱的下腔相通，两个后液力滑柱的上腔均与后油气弹簧的液压腔相通。主液压管路中的液压由油泵和贮压器维持。机械控制悬架系统的特点是结构简单，成本低，但是机械控制悬架系统存在着控制功能少，控制精度低，不能适应多种使用工况等问题。所以，近年来随着电子技术的飞速发展，随着车用微机、各种传感器、执行元件的可靠性和寿命的大幅度提高，电子控制技术被有效地应用于悬架系统控制中。可调式悬架就是根据车辆不同的需求状态来对悬架的高度和软硬进行调整，从而使车辆处在最佳的形式状态。当下汽车的可调式悬架按控制类型可分为三大类。空气式可调悬架空气式可调悬架就是指利用空气压缩机形成压缩空气，并通过压缩空气来调节汽车底盘的离地间隙一种悬架方式。一般装备空气式可调悬架的车型在前轮和后轮的附近都设有离地距离传感器，按离地距离传感器的输出信号，行车电脑判断出车身高度的变化，再控制空气压缩机和排气阀门，使弹簧自动压缩或伸长，从而起到减震的效果。空气式可调悬架中的空气弹簧的软硬能根据需要自动调节。当在高速行驶时，空气悬架可以自动变硬来提高车身的稳定性，而长时间在低速不平的路面行驶时，行车电脑则会使悬架变软来提高车辆的舒适性。液压式可调悬架液压式可调悬架就是指根据车速和路况，通过增减液压油的方式调整汽车底盘的离地间隙来实现车身高度升降变化的一种悬架方式。内置式电子液压集成模块是液压式可调悬架的核心，可根据车速、减振器伸缩频率和伸缩程度的数据信息，在汽车重心附近安装有纵向、横向加速度和横摆陀螺仪传感器，用来采集车身振动、车轮跳动、车身高度和倾斜状态等信号，这些信号被传送给行车电脑，行车电脑在根据输入信号和预先设定的程序操纵前后四个执行油缸工作。通过增减液压油的方式实现车身高度的升或降，也就是根据车速和路况自动调整离地间隙，从而提高汽车的平顺性和操纵稳定性。电磁式可调悬架电磁式可调悬架就是指利用电磁反应来实现汽车底盘的高度升降变化的的一种悬架方式。它可以针对路面情况，在1毫秒时间内作出反应，抑制振动，保持车身稳定，特别是在车速很高又突遇障碍时更能显出它的优势。它的反应速度比传统的悬架快5倍，即使是在最颠簸的路面，也能保证车辆平稳行驶。电磁悬架系统是由行车电脑、车轮位移传感器、电磁液压杆和直筒减振器组成。在每个车轮和车身连接处都有一个车轮位移传感器，传感器与行车电脑相连，行车电脑又与电磁液压杆和直筒减振器相连。直筒减振器有别于传统的液压减振器，没有细小的阀门结构，不是通过液体的流动阻力达到减振的目的。电磁减振器中也有减振液，但是，那是一种被称为电磁液的特殊液体，是由合成的碳氢化合物和微小的铁粒组成。平时，磁性金属粒子杂乱无章地分布在液体里，不起什么作用。如果有磁场作用，它们就会排列成一定结构，减振液就会变成近似塑料的状态。减振液的密度可以通过控制电流流量来精确控制，并且是适时连续的控制。电磁式可调悬架的工作过程是：当路面不平引起车轮跳动时，传感器迅速将信号传至控制系统，控制系统发出指令，将电信号发送到各个减振器的电子线圈，电流的运动产生磁场，在磁场的作用下，减振器中的电磁液的密度改变，控制车身，达到减振的目的。如此变化说起来复杂，却可以一秒中进行1000次，可谓瞬间完成。电磁悬架系统可以快速有效地弥补轮胎的跳动，并扩大悬架的活动范围，降低噪音，提高车辆的操控准确性和乘坐舒适性。(五)八种常见汽车悬架系统的详细介绍(1)非独立悬架系统非独立悬架系统的结构特点是两侧车轮由一根整体式车架相连，车轮连同车桥一起通过弹性悬架系统悬架在车架或车身的下面。非独立悬架系统具有结构简单、成本低、强度高、保养容易、行车中前轮定位变化小的优点，但由于其舒适性及操纵稳定性都较差，在现代轿车中基本上已不再使用，多用在货车和大客车上。非独立悬架又可以分为钢板弹簧式非独立悬架、螺旋弹簧非独立悬架、空气弹簧非独立悬架三种。 1、钢板弹簧式非独立悬架 钢板弹簧被用做非独立悬架的弹性元件，由于它兼起导向机构的作用，使得悬架系统大为简化。如上图所示，这种悬架广泛用于货车的前、后悬架中。它中部用U型螺栓将钢板弹簧固定在车桥上。悬架前端为固定铰链，也叫死吊耳。它由钢板弹簧销钉将钢板弹簧前端卷耳部与钢板弹簧前支架连接在一起，前端卷耳孔中为减少摩损装有衬套。后端卷耳通过钢板弹簧吊耳销与后端吊耳与吊耳架相连，后端可以自由摆动，形成活动吊耳。当车架受到冲击弹簧变形时两卷耳之间的距离有变化的可能。 2、螺旋弹簧非独立悬架因为螺旋弹簧作为弹性元件，只能承受垂直载荷，所以其悬架系统要加设导向机构和减振器。 3、空气弹簧非独立悬架汽车在行驶时由于载荷和路面的变化，要求悬架刚度随着变化。当空车时车身被抬高，满载时车身则被压得很低，会出现撞击缓冲块的情况。因而对于不同类型汽车提出不同的要求，矿山及大型客车要求 其空车与满载时的车身高度变化不大；对于轿车要求在好路上降低车身高度，提高车速行驶；在坏路上提高车身，可以增大通过能力。因而要求车身高度随使用要求可以调节。空气弹簧非独立悬架可以满足要求。(2)独立悬架系统独立悬架系统是每一侧的车轮都是单独地通过弹性悬架系统悬架在车架或车身下面的。其优点是：质量轻，减少了车身受到的冲击，并提高了车轮的地面附着力；可用刚度小的较软弹簧，改善汽车的舒适性；可以使发动机位置降低，汽车重心也得到降低，从而提高汽车的行驶稳定性；左右车轮单独跳动，互不相干，能减小车身的倾斜和震动。不过，独立悬架系统存在着结构复杂、成本高、维修不便的缺点。现代轿车大都是采用独立式悬架系统，按其结构形式的不同，独立悬架系统又可分为横臂式、纵臂式、多连杆式、烛式以及麦弗逊式悬架系统等。 (3)横臂式悬架系统 横臂式悬架系统是指车轮在汽车横向平面内摆动的独立悬架系统，按横臂数量的多少又分为双横臂式和单横臂式悬架系统。单横臂式具有结构简单，侧倾中心高，有较强的抗侧倾能力的优点。但随着现代汽车速度的提高，侧倾中心过高会引起车轮跳动时轮距变化大，轮胎磨损加剧，而且在急转弯时左右车轮垂直力转移过大，导致后轮外倾增大，减少了后轮侧偏刚度，从而产生高速甩尾的严重工况。单横臂式独立悬架系统多应用在后悬架系统上，但由于不能适应高速行驶的要求，目前应用不多。双横臂式独立悬架系统按上下横臂是否等长，又分为等长双横臂式和不等长双横臂式两种悬架系统。等长双横臂式悬架系统在车轮上下跳动时，能保持主销倾角不变，但轮距变化大(与单横臂式相类似)，造成轮胎磨损严重，现已很少用。对于不等长双横臂式悬架系统，只要适当选择、优化上下横臂的长度，并通过合理的布置、就可以使轮距及前轮定位参数变化均在可接受的限定范围内，保证汽车具有良好的行驶稳定性。目前不等长双横臂式悬架系统已广泛应用在轿车的前后悬架系统上，部分运动型轿车及赛车的后轮也采用这一悬架系统结构。双横臂悬架拥有上下两个叉臂，横向力由两个叉臂同时吸收，支柱只承载车身重量，因此横向刚度大。双横臂式悬架的上下两个A字形叉臂可以精确的定位前轮的各种参数，前轮转弯时，上下两个叉臂能同时吸收轮胎所受的横向力，加上两叉臂的横向刚度较大，所以转弯的侧倾较小。 双横臂式悬架通常采用上下不等长叉臂（上短下长），让车轮在上下运动时能自动改变外倾角并且减小轮距变化减小轮胎磨损，并且能自适应路面，轮胎接地面积大，贴地性好。 双横臂式悬架运动性出色，为法拉利、玛莎拉蒂等超级跑车所运用。 从结构上来看，双横臂式悬架和麦弗逊式悬架有着紧密的血缘关系，它们的共同点为：下控制臂都由一根V字形或A字形的叉形控制臂构成，液压减震器充当支柱支撑整个车身。不同处则在于双横臂式悬架多了一根连接支柱减震器的上控制臂，这样一来有效增强了悬架整体的可靠性和稳定性。 它的优点是可以通过选择横臂的长短，来调节车轮跳动时轮距变化的大小，以及车轮定位角变化的大小，从而得出最佳的操纵稳定性。同时，它的减震器没有横向载荷。此外，它上端的高度较低，有利于降低车头的高度，改进车身造型。因此，这种悬架具有很好的操纵稳定性和舒适性，是比较高级的悬架。 初始车轮定位参数的调整自由度多，车轮上下跳动、转向时，地面外倾角、主销后倾角，侧倾中心高度等设计的自由度大。 对主销后倾角变化形式的设计，可以通过上下摆臂的旋转轴线成一定角度来实现，使制动时主销后倾角增大，以增加制动稳定性。 侧倾中心高变化形式的设计，通过摆臂角度的设计可以实现不同的侧倾中心高变化，如下图是两种典型的双横臂摆臂姿态，第一种设计能够使侧倾中心变化比较小，第二种设计可使侧倾后悬架的侧倾中心较高，以减少汽车的侧倾，第二种设计多用在运动型车上。它的缺点是：零件数量多，结构复杂，成本高，占用的空间较大，成本相对高摆臂的长短对车轮上下跳动的空间影响大如果使横向刚度较大，操纵性好，可能同时会产生平顺性、噪音增大的倾向，可使下摆臂采用I型臂和纵向推力杆形式，使前后刚度和横向刚度实现分开设计。相比麦弗逊式悬架双横臂多了一个上摇臂，不仅需要占用较大的空间，而且其定位参数较难确定，因此小型轿车的前桥出于空间和成本考虑一般不会采用此种悬架。但其具有侧倾小，可调参数多、轮胎接地面积大、抓地性能优异，因此绝大部分纯正血统的跑车的前悬架均选用双横臂式悬架，可以说双横臂式悬架是为运动而生的悬架。法拉利、玛莎拉蒂等超级跑车以及F1方程式赛车均采用了双横臂式前悬架。一汽丰田皇冠和锐志也都采用了双横臂式前悬架。国内采用双横臂式前悬架的轿车主要有一汽丰田皇冠和一汽丰田锐志，以及奥迪的豪华SUV Q7、大众途锐等。 另外需要说明的是，双横臂式悬架和双横臂式悬架有着许多的共性，只是结构比双横臂式简单些可以称之为简化版的双横臂式悬架。同双横臂式悬架一样双横臂式悬架的横向刚度也较大，一般也采用上下不等长摇臂设置。后悬采用双横臂式悬架的思域具有不错的运动性，中型轿车本田雅阁和马自达6都采用了双横臂前悬架。 双横臂式悬架设计偏向运动性，其性能优于麦弗逊式式悬架、但比起真正的双横臂式悬架以及多连杆前悬架要稍差一些。国内采用双横臂式前悬架的主要有：广州本田雅阁、一汽轿车马自达6以及北京奔驰-戴克的克莱斯勒300C。而采用双横臂式后悬架的有东风本田思域。大众豪华SUV途锐前后悬均采用了双横臂式独立悬架。 尽管双横臂式独立悬架拥有众多优势出色的侧向支撑、精确的车轮方向控制等，但由于使用上下控制臂结构，过于稳定的特性却使车轮的响应速度较其他形式悬架要缓慢，上下控制臂的结构也导致这种悬架的横向安装空间增大。因此双横臂悬架常出现在车身宽大的豪华轿车、全尺寸SUV、皮卡甚至超级跑车上，如我们熟悉的凯迪拉克赛威SLS、雪铁龙C6、奥迪Q7、大众途锐，甚至国产中兴威虎皮卡无一例外都在前悬采用了双横臂结构。而像兰博基尼盖拉多、玛莎拉蒂3000GT等注重操控性能的跑车在前后悬都采用双横臂悬架，这足以说明双横臂的应用范围广泛，重要的是它能为车身提供很好的侧向支撑。(4)多连杆式悬架系统图3、多连杆式悬架系统多连杆独立悬架，可分为多连杆前悬架和多连杆后悬架系统。其中前悬架一般为3连杆或4连杆式独立悬架；后悬架则一般为4连杆或5连杆式后悬架系统。多连杆悬架能实现主销后倾角的最佳位置，大幅度减少来自路面的前后方向力，从而改善加速和制动时的平顺性和舒适性，同时也保证了直线行驶的稳定性，因为由螺旋弹簧拉伸或压缩导致的车轮横向偏移量很小，不易造成非直线行驶。在车辆转弯或制动时，多连杆悬架结构可使后轮形成正前束，提高了车辆的控制性能，减少转向不足的情况。多连杆悬架在收缩时能自动调整外倾角，前束角以及使后轮获得一定的转向角度。通过对连接运动点的约束角度设计使得悬架在压缩时能主动调整车轮定位（这个设计自由度非常大），能完全针对车型做匹配和调校以最大限度的发挥轮胎抓地力从而提高整车的操控极限。多连杆悬架结构想对复杂，材料成本、研发实验成本以及制造成本远高于其它类型的的悬架、而且其占用空间大，中小型车出于成本和空间考虑极少使用这种悬架。但多连杆式悬架舒适性能是所有悬架中最好的，操控性能也和双叉臂式悬架难分伯仲，高档轿车由于空间充裕、且注重舒适性能何操控稳定性，所以大多使用多连杆悬，可以说多连杆悬架是高档轿车的绝佳搭档。(5) 纵臂式悬架系统纵臂式独立悬架系统是指车轮在汽车纵向平面内摆动的悬架系统结构，又分为单纵臂式和双纵臂式两种形式。单纵臂式悬架系统当车轮上下跳动时会使主销后倾角产生较大的变化，因此单纵臂式悬架系统不用在转向轮上。双纵臂式悬架系统的两个摆臂一般做成等长的，形成一个平行四杆结构，这样，当车轮上下跳动时主销的后倾角保持不变。双纵臂式悬架系统多应用在转向轮上。 (6)烛式悬架系统图4、烛式独立悬架烛式悬架系统的结构特点是车轮沿着刚性地固定在车架上的主销轴线上下移动。烛式悬架系统的优点是：当悬架系统变形时，主销的定位角不会发生变化，仅是轮距、轴距稍有变化，因此特别有利于汽车的转向操纵稳定和行驶稳定。但烛式悬架系统有一个大缺点：就是汽车行驶时的侧向力会全部由套在主销套筒的主销承受，致使套筒与主销间的摩擦阻力加大，磨损也较严重。烛式悬架系统现已应用不多。(7)麦弗逊式悬架系统麦弗逊式悬架系统的车轮也是沿着主销滑动的悬架系统，但与烛式悬架系统不完全相同，它的主销是可以摆动的，麦弗逊式悬架系统是摆臂式与烛式悬架系统的结合。与双横臂式悬架系统相比，麦弗逊式悬架系统的优点是：结构紧凑，车轮跳动时前轮定位参数变化小，有良好的操纵稳定性，加上由于取消了上横臂，给发动机及转向系统的布置带来方便；与烛式悬架系统相比，它的滑柱受到的侧向力又有了较大的改善。麦弗逊式悬架系统多应用在中小型轿车的前悬架系统上，保时捷911、国产奥迪、桑塔纳、夏利、富康等轿车的前悬架系统均为麦弗逊式独立悬架系统。虽然麦弗逊式悬架系统并不是技术含量最高的悬架系统结构，但它仍是一种经久耐用的独立悬架系统，具有很强的道路适应能力。麦弗逊式悬架是当今世界用的最广泛的轿车前悬架之一。麦弗逊式悬架由螺旋弹簧、减震器、三角形下摆臂组成，绝大部分车型还会加上横向稳定杆。主要结构简单的来说就是螺旋弹簧套在减震器上组成，减震器可以避免螺旋弹簧受力时向前、后、左、右偏移的现象，限制弹簧只能作上下方向的振动，并可以用减震器的行程长短及松紧，来设定悬架的软硬及性能。麦弗逊式悬架结构简单所以它轻量、响应速度快。并且在一个下摇臂和支柱的几何结构下能自动调整车轮外倾角，让其能在过弯时自适应路面，让轮胎的接地面积最大化，虽然麦弗逊式悬架并不是技术含量很高的悬架结构，但麦弗逊式悬架在行车舒适性上的表现还是令人满意，不过由于其构造为直筒式，对左右方向的冲击缺乏阻挡力，抗刹车点头作用较差，悬架刚度较弱，稳定性差，转弯侧倾明显。(8)主动悬架系统主动悬架系统是近十几年发展起来的、由电脑控制的一种新型悬架系统。它汇集了力学和电子学的技术知识，是一种比较复杂的高技术装置。例如装置了主动悬架系统的法国雪铁龙桑蒂雅，该车悬架系统系统的中枢是一个微电脑，悬架系统上的5种传感器分别向微电脑传送车速、前轮制动压力、踏动油门踏板的速度、车身垂直方向的振幅及频率、转向盘角度及转向速度等数据。电脑不断接收这些数据并与预先设定的临界值进行比较，选择相应的悬架系统状态。同时，微电脑独立控制每一只车轮上的执行元件，通过控制减振器内油压的变化产生抽动，从而能在任何时候、任何车轮上产生符合要求的悬架系统运动。因此，桑蒂雅轿车备有多种驾驶模式选择，驾车者只要扳动位于副仪表板上的“正常”或“运动”按钮，轿车就会自动设置在最佳的悬架系统状态，以求最好的舒适性能。主动悬架系统具有控制车身运动的功能。当汽车制动或拐弯时的惯性引起弹簧变形时，主动悬架系统会产生一个与惯力相对抗的力，减少车身位置的变化。例如德国奔驰2000款Cl型跑车，当车辆拐弯时悬架系统传感器会立即检测出车身的倾斜和横向加速度。电脑根据传感器的信息，与预先设定的临界值进行比较计算，立即确定在什么位置上将多大的负载加到悬架系统上，使车身的倾斜减到最小。二、汽车车桥的介绍（一）汽车车桥的定义 车桥（也称车轴）通过悬架和车架（或承载式车身）相连，两端安装汽车车轮。它也是汽车传动系最后一个总成。（二）汽车车桥的作用 它的作用的将发动机发出的扭矩增大并改变方向后传到驱动车轮。（三）汽车车桥的分类 车桥分非断开式与断开式两大类。 (1)非断开式非断开式车桥也称为整体式车桥，其半轴套管与主减速器壳均与轴壳刚性地相连一个整体梁，因而两侧的半轴和驱动轮相关地摆动，通过弹性元件与车架相连。它由车桥壳1，主减速器，差速器和半轴组成。断开式 车桥采用独立悬架，即主减速器壳固定在车架上，两侧的半轴和驱动轮能在横向平面相对于车体有相对运动的则称为断开式车桥。 为了与独立悬架相配合，将主减速器壳固定在车架（或车身）上，车桥壳分段并通过铰链连接，或除主减速器壳外不再有车桥壳的其它部分。为了适应驱动轮独立上下跳动的需要，差速器与车轮之间的半轴各段之间用万向节连接。（四）汽车车桥的组成车桥主要由主减速器、差速器、半轴和车桥壳等组成。(1)主减速器主减速器是汽车传动系中减小转速、增大扭矩的主要部件。对发动机纵置的汽车来说，主减速器还利用锥齿轮传动以改变动力方向。通过主减速器将传动速度降下来以后，能获得比较高的输出扭矩，从而得到较大的驱动力。它是在传动系中起降低转速，增大转矩作用的主要部件，当发动机纵置时还具有改变转矩旋转方向的作用。它是依靠齿数少的齿轮带齿数多的齿轮来实现减速的，采用圆锥齿轮传动则可以改变转矩旋转方向。主减速器按结构分为螺旋锥齿轮式、准双曲面齿轮式、圆柱齿轮式和蜗轮蜗杆式；按传动形式分为单级主减速器和双级主减速器两种。轿车主减速器多采用准双曲面齿轮式传动。锥齿轮传动是主动小齿轮和齿圈轴线重合，双曲面齿轮传动是主动小齿轮轴线在齿圈轴线的下方。(2)差速器差速器用以连接左右半轴，可使两侧车轮以不同角速度旋转同时传递扭矩。保证车轮的正常滚动。有的多桥驱动的汽车，在分动器内或在贯通式传动的轴间也装有差速器，称为桥间差速器。其作用是在汽车转弯或在不平坦的路面上行驶时，使前后驱动车轮之间产生差速作用。 目前国产轿车及其它类汽车基本都采用了对称式锥齿轮普通差速器。对称式锥齿轮差速器由行星齿轮、半轴齿轮、行星齿轮轴（十字轴或一根直销轴）和差速器壳等组成。 目前大多数汽车采用行星齿轮式差速器，普通锥齿轮差速器由两个或四个圆锥行星齿轮、行星齿轮轴、两个圆锥半轴齿轮和左右差速器壳等组成。 (3)半轴半轴是将差速器传来的扭矩再传给车轮，驱动车轮旋转，推动汽车行驶的实心轴。由于轮毂的安装结构不同，而半轴的受力情况也不同。所以，半轴分为全浮式、半浮式、3/4浮式三种型式。1、全浮式半轴 一般大、中型汽车均采用全浮式结构。 半轴的内端用花键与差速器的半轴齿轮相连接，半轴的外端锻出凸缘，用螺栓和轮毂连接。轮毂通过两个相距较远的圆锥滚子轴承支承在半轴套管上。半轴套管与后桥壳压配成一体，组成驱动桥壳。用这样的支承形式，半轴与桥壳没有直接联系，使半轴只承受驱动扭矩而不承受任何弯矩，这种半轴称为“全浮式”半轴。所谓“浮”意即半轴不受弯曲载荷。全浮式半轴，外端为凸缘盘与轴制成一体。但也有一些载重汽车把凸缘制成单独零件，并借花键套合在半轴外端。因而，半轴的两端都是花键，可以换头使用。 2、半浮式半轴 半浮式半轴的内端与全浮式的一样，不承受弯扭。其外端通过一个轴承直接支承在半轴外壳的内侧。这种支承方式将使半轴外端承受弯矩。因此，这种半袖除传递扭矩外，还局部地承受弯矩，故称为半浮式半轴。这种结构型式主要用于小客车。 3、3/4浮式半轴 、3/4浮式半轴是受弯矩的程度介于半浮式和全浮式之间。此式半轴目前应用不多，只在个别小卧车上应用。(4)桥壳桥壳，是安装主减速器、差速器、半轴、轮毂和悬架的基础件，主要作用是支承并保护主减速器、差速器和半轴等。同时，桥壳又是行驶系的主要组成件之一。 驱动桥壳应有足够的强度和刚度，质量小，并便于主减速器的拆装和调整。驱动桥壳从结构上可分为整体式桥壳和分段式桥壳两类。桥壳具体有以下三点功用：使左右驱动车轮的轴向相对位置固定；同前桥一起支撑车架以上的重量；在汽车行驶时，承受由车轮传来的路面反作用力和力矩，并经过桥壳传给车架。驱动桥壳的结构形式是与悬架形式密切相关的，基本上可分为整体式和可分式两种。当汽车采用非独立悬架时，驱动桥为整体式驱动桥；而选用独立悬架时，驱动桥为可分式。1、整体式桥壳 整体式桥壳是桥壳与主减速器壳分开制造，二者用螺栓连接在一起。它的结构优点是在检查主减速器和差速器的技术状况或拆装时，不用把整个驱动桥从车上拆下来，因而维修比较方便，普遍用于各类汽车。 2、可分式桥壳分段式桥壳是桥壳与主减速器壳铸成一体，且一般分为两段由螺栓连成一体。这种桥壳易于铸造，但维护主减速器和差速器时必须把整个桥拆下来，否则无法拆检主减速器和差速器。现已很少使用，如跃进NJ130和BJ2020S采用这种可分式桥壳。 三、汽车悬架系统的故障分析与检修通过以上对汽车悬架和车桥的系统介绍，我们对汽车悬架与车桥都有了更进一步的了解。一般在日常维修当中，不仅是上海通用别克悬架与车桥系统的故障，其它车型