如果车架(或车身)直接装在车轴(或车轮)上，由于路面不平和地面冲击，货物和人都会感到很不舒服，这是因为没有悬挂装置。汽车悬架是车架(或车身)与车轴(或车轮)之间弹性耦合装置的总称。它的作用是弹性连接车轴和车架(或车身)，减轻车辆行驶时的冲击力。确保货物状况良好，人们感到舒适；由于阻尼弹性系统引入的振动，汽车在行驶过程中保持稳定的姿态，提高了操纵稳定性；同时，悬架系统负责将垂向反作用力、纵向反作用力(牵引力和制动力)和横向反作用力，以及这些力所产生的扭矩传递给车架(或车身)，保证汽车的平稳行驶；并且当车轮相对于车架跳动时，尤其是转向时，车轮的轨迹要满足一定的要求，所以悬架也起到导向作用，使车轮相对于车身按照一定的轨迹跳动。 悬架结构和性能参数的合理与否对汽车的平顺性、操纵稳定性和舒适性有很大的影响。可见，悬架系统是现代汽车的重要总成之一。 悬架一般由弹性元件、导向机构、减震器和稳定杆组成。弹性元件用于承受和传递垂直载荷，减轻路面不平对车身的冲击。弹性元件包括板簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、油气弹簧、空气弹簧和橡胶弹簧。减震器用于减弱由弹性系统引起的振动。避震器的种类有筒式避震器、阻力可调的新型避震器、充气式避震器。导向机构用于传递车轮与车体之间的力和力矩，同时保持车轮相对于车体按照一定的运动轨迹跳动。通常，导向机构由控制摇臂杆组成。有单杆或多杆类型。当板簧作为弹性元件时，不需要设置另一个导向机构，但也起到导向作用。在一些轿车和公交车上，为了防止车身在转向等情况下产生过大的横向倾斜，在悬架系统中增加了横向稳定杆。目的是提高侧向刚度，使汽车具有不足转向特性，提高汽车的操纵稳定性和乘坐舒适性。 悬挂系统的分类 现代汽车悬架发展很快，全新的悬架装置不断出现。根据控制形式的不同，分为被动悬架和主动悬架。目前大部分汽车采用被动悬架，如下图所示，即汽车的姿态(状态)只能被动地依赖于路面和行驶条件，以及汽车的机械部件，如弹性元件、导向机构、减震器等。自20世纪80年代以来，主动悬架已应用于一些汽车上，目前仍在进一步研究和开发中。主动悬架可以主动控制垂向振动及其车身姿态，并根据路面和行驶状况自动调节悬架刚度和阻尼。 1.弹性元件；2.纵向推力杆；3.减震器；4.横向稳定杆；5.横向推力杆 根据汽车导向机构悬挂类型的不同，可分为独立悬挂和非独立悬挂。如下图所示。 B.独立悬架a .非独立悬架 独立悬架如上图(a)所示。其特点是两个车轮安装在一个整体车轴上，一个车轮受到冲击会直接影响另一个车轮，车轮上下跳动时定位参数变化小。如果用板簧作为弹性元件，还可以起到导向作用，大大简化了结构，降低了成本。目前在货车、客车上广泛使用，部分汽车后悬架也有使用。因为独立悬架的簧下质量比较大，所以高速行驶时悬架的冲击载荷比较大，平顺性较差。 独立悬架是指两侧车轮独立地与车架(或车身)弹性连接。当车轮的一侧受到冲击时，其运动不会直接影响车轮的另一侧。独立悬架中使用的轴断开。这样，发动机可以降低安装，有利于降低汽车的重心，使结构紧凑。独立悬架让前轮有较大的跳跃空间，有利于转向，也容易选择软弹簧元件提高乘坐舒适性。同时，独立悬架的簧下质量小，可以提高汽车车轮的附着力。如上图(b)所示。 独立悬架系统分析 独立悬架的左右车轮不是由整体车轴连接，而是分别通过悬架与车架(或车身)连接，每侧车轮可以独立上下运动。载重1t以下的货车前悬挂应用广泛，汽车后悬挂也越来越多。越野车、矿用车、客车的部分前轮也采用独立悬架。 根据导向机构的结构特点不同，独立悬架可分为：双横臂、单横臂、纵臂、单斜臂、多杠杆、撑杆(杠杆)连杆(摆臂)等。目前广泛使用的有三种类型：(1)双叉臂式，(2)滑柱连杆式，(3)斜单臂式。根据弹性元件的类型不同，可分为螺旋弹簧、钢板弹簧、扭杆弹簧和气体弹簧。使用更多的螺旋弹簧。 双横臂(双叉)独立悬架 图1显示了双横臂独立悬架。上下摆臂长度不等，如果长度比合适，车轮和主销的角度和轨迹可以变化不大。这种独立悬架广泛应用于汽车前轮。双臂的臂被制成a形或v形，如图2所示。V形臂的上下V形摆臂分别安装在车轮上一定距离处，另一端安装在车架上。 图1:双横臂独立悬架 手臂不等长，双臂，上臂比下臂短。汽车车轮上下运动时，上臂的弧度小于下臂的弧度。这样会让轮胎上部稍微内外移动，底部影响不大。这种结构有利于减少轮胎磨损，提高汽车的乘坐舒适性和方向稳定性。 图2 滑柱摆臂式独立悬架(麦弗逊式或支柱式等。) 这种悬架目前在汽车上广泛使用。如图3所示。支柱摆臂式悬架利用减震器作为支柱引导车轮跳动，螺旋弹簧与之融为一体。这种悬挂去掉了双横臂的上臂，用橡胶做支撑，允许支柱上端做一点角位移。内部空间大有利于发动机布局，降低汽车重心。车轮上下运动时，主销轴的角度会发生变化，因为减震器的下支点随着摆臂摆动。通过合理调整杆系的设计和布局，可以解决上述问题。 一汽奥迪100前悬架。圆柱形减震器安装在支柱筒内，支柱筒与转向节刚性连接。螺旋弹簧安装在支柱筒和转向节总成上端的支撑座内，弹簧的上端支撑在通过缓冲垫与车身连接的前弹簧座内，支柱筒的下端通过球铰与悬架的横向摆臂连接。当车轮上下运动时，支柱筒和转向节总成沿减震器活塞的运动轴线运动，同时支柱筒的下支点随摆臂摆动。 倾斜单臂独立悬架 这种悬挂如图4所示。这种悬架是单横臂和单纵臂(如下图所示)独立悬架的折中。其摆臂绕与车辆纵轴有一定夹角的轴线摆动，选择合适的夹角可以满足车辆操纵稳定性的要求。这种 独立悬架中经常使用螺旋弹簧，所以需要增加一个侧向力、垂向力和纵向力的导向装置，即利用杆件来承受和传递这些力。因此，有些汽车采用多连杆悬架，以减轻重量，简化结构。如图5所示。上连杆9通过支架11与车身(或车架)连接，上连杆9的外端与第三连杆7连接。橡胶隔振套筒安装在上杆9的两端。第三连杆7的下端通过重型推力轴承连接到转向节。下连杆5与普通下摆臂相同，下连杆5的内端通过橡胶隔振套与前梁连接。球将下连杆5的外端与转向节连接起来。多杆纱前悬挂系统的主销轴从下球铰延伸至上轴承，与上连杆和第三连杆无关。多杆悬挂系统具有良好的操纵稳定性，并能减少轮胎摩擦。这种悬架的减震器和螺旋弹簧不像麦弗逊悬架那样沿着转向节转动。如图5所示。 图5:多杆前悬架系统 1-前悬架梁2-前稳定杆3-横拉杆支架4-粘性横拉杆5-下连杆6-轮毂转向节总成7-第三连杆8-减震器9-上连杆10-螺旋弹簧11-上连杆支架12-减震器隔振块 各种横向稳定器 现代汽车悬架很软，也就是固有频率很低。为了提高悬架侧倾角的刚度，减少横向倾斜，通常在悬架上增加横向稳定器(杆)，以确保良好的操纵稳定性。如下图所示，杆式横向稳定器。 1.支柱；2.袖子；3.杆；4.弹簧架 钢制的横向稳定杆3呈扁平U形，横向安装在汽车的前端或后端(有些汽车前后也装有横向稳定杆)。杆3中部的两端自由支撑在两个橡胶套中，橡胶套2固定在框架上。横向稳定杆两侧的纵向部件的端部通过支柱1与悬架下臂上的弹簧支架4连接。 当两个悬架的变形相同时，横向稳定器将不起作用。当两侧悬架变形不相等，车身相对于路面横向倾斜时，车架的一侧向弹簧支架靠近，稳定杆的同侧端随车架向上移动，而车架的另一侧远离弹簧支架，相应的稳定杆的端部相对于车架向下移动。稳定杆的中间部分不相对于车架移动，但稳定杆两侧的纵向部分向不同方向偏转，因此稳定杆扭曲。弹性稳定杆产生的扭矩阻碍了悬架弹簧的变形，减少了车身的侧向倾斜和侧向角振动。 下图显示了另一种车型的横向稳定器的安装。