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悬架的作用是什么

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【太平洋汽车网】悬架的作用是传递在车轮和车架（或车身）之间的一切力和力矩，且缓和由不平路面传给车架（车身）的冲击载荷，削弱由此引起的承载系统的振动，以保证汽车平顺行驶。

空气悬挂的核心部件是空气弹簧，在正式开始前，我们先把故事主角的族谱——即悬架系统来简单介绍一下。

悬架系统的构成悬架系统是由弹性元件（即弹簧）、减振元件（即减振器）、导向机构（如控制臂、连杆、转向节等）和横向稳定杆等构成。

其中弹性元件和减振元件主要起到缓冲减振的作用，导向机构则使车轮按照一定轨迹跳动，起导向作用，而横向稳定杆则是为了防止车辆在转向等行驶工况时发生过大的侧向倾斜。

悬架系统图示要舒适还是要操控，这是个艰难的决定当谈论悬架的时候，永远不可能绕开两个话题——舒适性和操纵稳定性。

舒适性和操纵稳定性就像一对冤家，这两个总是不对付，而且脾气性格迥异，讨好一个，就会得罪另一个，很难同时讨好。这中间如何取舍，是一门非常高深的艺术。

对于整车的操纵稳定性和舒适性而言，悬架系统有两个参数非常重要，一个是弹簧的刚度，一个是减振器的阻尼系数。

舒适性指的是悬架系统（包括轮胎）对地面振动的过滤能力。

对车辆来说，路面的颠簸不平是输入，是激励，经过悬架和轮胎的过滤，传递给车身、座椅和乘客。

根据典型路面采集到的不平度的信息，处理加工可以得到路面加速度的功率谱密度（powerspectraldensity，PSD），如下图所示。

路面输入的加速度功率谱密度通过上图可以看出来，在低频下（小于1Hz）其功率谱密度的幅值变化不大，超过1Hz以后幅值快速增大。

对车身质量（即簧上质量）而言，当其固有频率与路面输入的功率谱密度频率相同时，会产生共振，如下图所示，虽然1Hz和2Hz频率相差不多，但是由于输入功率谱密度幅值1Hz后快速增大，导致其在共振时的幅值也很大。

不同簧上质量固有频率行驶在道路上的加速度频谱为了解决此问题，一般会努力将乘用车的簧上质量的固有频率设计为1Hz左右。

而簧上质量的固有频率跟什么有关呢？

根据汽车理论相关知识，可将车身和悬架系统简化为如下图所示的单质量模型。

车身单质量系统模型可以得到簧上质量的固有频率（带阻尼）如下：由于一般乘用车的阻尼比范围为0.2-0.4左右，其根号里的值为0.92~0.98，可以近似当做是1。

所以其固有频率可以简化为：其中K为弹簧的刚度，m2为簧上质量。

如果要保证其固有频率为1，在m2值固定的前提下，其弹簧刚度需选的小一些，刚度越小，固有频率越接近1Hz。

但是若是刚度很小，在极限工况，车辆姿态难以保证，如高速过弯车辆侧倾严重，而且弹簧行程很大，会碰撞到悬架的限位块，所以操纵稳定性会很差。

（图/文/摄：太平洋汽车网问答叫兽）