事故
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障碍
系统功能的实现
普通车辆的转向系统是由人力操作的，系统 所有传力件为机械零件，即所谓机械转向系； 对大型汽车来说，转向控制则要兼用人力、 发动机动力（人力仅占小部分），这类系统称为 动力转向系。 10吨以上重型车，一旦动力转向失灵，人力 将很难（无法）完成汽车转向。 ●机械转向系统 ●动力转向系统
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转动中 心
左图：纵臂式独立悬架结构 示意图图
前进方 向
纵臂
右图：烛式和麦弗逊式独立悬架 结构示意图
●烛式：车轮可以沿固定在车架上的主销直线移动 ●麦弗逊式：滑柱连杆式，烛式的改进，增加了横摆臂
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斜臂式独立悬架示意图 车轮的浮动是沿某一确定的轴线摆动，其摆动平面 倾斜于车体的纵、横截面
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（5）多轴汽车平衡悬架
多轴汽车的车轮较多，若是采用简单的非独立悬架 或直接与车架刚性连接，则不能保证所有车轮与地面的 接触；若都采用一般的独立悬架则结构过于复杂，特别 是多轴全驱动车辆，底盘构造更加复杂，不符合实际的 需求。
三轴汽车行驶情况示意图
左图：刚性连接
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右图：等臂式平衡悬架
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（3）烛式独立悬架 特点：
●主销固定在车架上，悬架变 形时主销参数不变
●采用螺旋弹簧，与主销制成 一体 ●转向节沿主销方向上下移动， 变形时仅轮距略变
●有利于操纵、行驶的稳定， 但主销承受全部侧向力，现代 汽车已很少采用
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（4）麦弗逊式独立悬架
筒式减振器7兼有立式滑 柱的功能，横摆臂12两端分 别与车架、转向节 相连；滑柱7（减振 器）两端也分别与 车架、转向节相连。 因此该结构行驶 过程所承受侧向力 的大部分由横摆臂12 承担，减轻了滑柱的 负担。
为保证转向时所有车轮均相对地面作纯滚，车轮偏转 参数应满足以下关系：（见下图） ctgα＝OE / L＝（OD＋DE）/L ctgβ＝OD / L 则：两侧转向轮偏转角 ctgα－ ctgβ＝B / L 当取αmax有： Rmin＝L/ αmax Rmin称为车辆的最小转弯半径
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E
D 双轴汽车转 向轮偏角
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悬架系统的刚度、阻尼特性可以根据汽车行驶状态、
路面状况等条件不同，进行动态自适应调节，从而使悬 架始终处于最佳减振状态。
悬架刚性的可变性将大幅度提高车辆行驶的速度和
平稳性。
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②主动悬架分类 20世纪八十年代以来世界各大公司争相研发这类系
统，目前丰田、沃尔沃（瑞典）等已有较成功的运用。
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特点：
●使前桥转向轮承受足够的垂直荷载，保证转向功能 ●所有车轮分担的垂直荷载与平路行驶时接近，有利 于发挥汽车的设计性能（特别是多轴驱动越野车） ●避免因荷载分配不均造成的局部超载 等臂式平衡悬架是三轴汽车常见的一种悬架，其结 构与纵臂式独立悬架相似。 采用钢板弹簧，并充当杠杆，两端为二、三轮轴中
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（2）独立悬架类型
●横臂式：车轮在车体横向平面内摆动 ●纵臂式：车轮在车体纵向平面内摆动 ●烛式和麦弗逊式 ；滑柱连杆形式，车轮沿直线移动 ●斜臂式：车轮在与车体成斜向的平面内摆动
如图：横臂式 独立悬架结臂
两半轴套管是独立的， 可在横截面上相对摆动
驱动桥横臂式独立悬架结构示意图
主动悬架系统按是否拥有动力源，分为全主动悬架 系统和半主动悬架系统两大类。
③全主动悬架构造
基本构造：由弹性元件、减振单元、导向机构、作 用力控制装置四大部分组成。
主动悬架中常规零部件与一般悬架功能、作用相
同，其关键部分是作用力控制装置。
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作用力控制装置包括四部分： ●执行机构： 执行控制系统的指令，按要求完成具体操作。 常用元件由液压缸、气缸、伺服电机、电磁铁等。 ●测量系统： 适时测量系统各种状态，为控制提供依据。 ●控制系统： 核心部件为计算机，完成数据的处理和发出 各种控制指令。 ●能源系统： 为以上各个部件提供能源。
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一、汽车转向系统的组成
无论是机械还是动力，转向系统都是由转向操作、运 动转换、转向传动三大部分组成，动力转向系统中则另附
有液压传力等动力装置。 5 转向器 运动转换
1、2、4为 操作部分 3 万向节
6、7、8、 10为传 动部分
机 械 转 向 系 统 示 意 图
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二、理想状态两侧转向轮偏转角
转向近似机构 设计转向传动机构各杠杆时，必须准确计
算主要参数以保证上述关系。
迄今为止，世界上所有车辆的转向传动机 构尚不能做到绝对准确，一般仅能达到α、β
在一定范围内足够接近理想状态。
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思考题：
1.独立悬架有什么结构特点？主动悬架与
传统悬架有何异同？
2.为什么要求两侧转向轮转向偏角不同？什么是转 向条件？其理想关系如何？
上次课内容回顾 轮式行驶系统 一、车轮及轮胎
●辐板式车轮
二、悬架的组成
●辐条式车轮
●轮胎
（轮辋、轮胎标准及参数）
●弹性元件
三、弹性元件
●减振部件
●导向机构
●钢板弹簧（螺旋弹簧、扭杆弹簧等） ●油气弹簧（原理：两腔四阀） 四、非独立悬架 ●悬架的功能 ●钢板弹簧非独立悬架的基本构造
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6、独立悬架
心，整体相当于一套以悬架中心为支点的等臂杠杆，可
保证车轮在不平路面行驶时垂直荷载分布的均匀性。 （如图所示）
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三轴汽车中后驱动桥平衡悬架外观图
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（6）主动悬架概述
传统的悬架（被动悬架）其刚度、阻尼特性等都是
按经验或优化设计的方法确定，这类悬架一旦用于汽
车，在任何环境下，性能保持不变。 ①主动悬架
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四轮各安 装一个油气 液 油 弹簧，经油 压 气 路相连形成 系 弹 全闭环式环 统 簧 路控制系统。 车身、车轮 的振动量经 传感器转换 伦敦城市客车所用的一 成一种信息 种主动悬架 传到控制系 统进行处理并发出指令达到执行系统，调整油气弹簧的高度 和刚度。
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第七章 汽车转向系统 操作转向系统使行进中的汽车，能按驾驶 员的意志改变行驶方向。 就轮式汽车而言，所控制的是转向桥（前 桥）车轮相对汽车纵轴线（前进方向）偏转一 定角度；另外，驾驶员也能通过这一机构校正 行驶中因意外受力所造成的车轮偏转。 交通 ●弯道 弯道 ●路面干扰 ●交通干扰 ●意外事件
随着汽车活动范围的扩展和行驶速度的不断提高， 许多情况下非独立悬架已无法满足车辆行驶的平顺性和
操纵的稳定性。
a）非独立悬架 整体车桥，一侧 车轮受路面影响时将 涉及到另一侧。 b）独立悬架 车桥制成分体式， 每一侧车轮都可独立 相对地面（或车架）跳动。
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（1）独立悬架的结构特点
●两侧车轮可独立跳动，行驶时减轻车架振动 ●减少汽车非簧载质量（与簧载质量相对，非簧载质 量越小，对车架的振动越小） ●断开的车桥为汽车其他总成提供了空间 （如：发动机总成位置可降低、前移；车轮上下运 动的空间加大等） ●结构复杂、制造成本高、维修困难、轮胎磨损较大 独立悬架结构类型繁多，并广泛运用于小型车辆。 目前全球各地的轿车前悬架全部采用独立悬架，越野 车通常所有轮都采用独立悬架。