悬架系统(Suspension)是汽车中连接车架与车轮的弹性装置,主要由弹性元件、导向机构和减振器构成。车辆行驶时,悬架系统承担缓冲路面冲击的作用,减少路面起伏传递至车身所造成的影响,并以此改善乘坐舒适性。它并非单一零件,而是由多个部件共同工作的系统。
悬架的设定与悬架部件采用的材料属于不同范畴。系统设定涉及刚度、阻尼及车身高度等可调特性;部件材料则属于零件制造层面。即使部件材料相同,不同的系统设定也可对应不同的工作状态。
悬架系统通过弹性元件承受和缓冲来自路面的冲击,并由减振器参与控制悬架运动。导向机构与弹性元件、减振器组合,使车架与车轮之间形成完整的弹性连接。三类部件相互配合,以降低路面冲击对车身和乘员的影响。
空气弹簧可通过充气和放气改变车身高度与刚度,使悬架能够针对不同工作需求进行调整。现代智能悬架进一步加入传感器、电子控制单元(ECU)和执行器:传感器提供车辆运行状态信息,ECU负责控制,执行器执行悬架调节,从而形成主动调节流程。
悬架系统采用的弹性元件包括螺旋弹簧、钢板弹簧、扭杆弹簧和气体弹簧。不同类型均用于构成车架与车轮之间的弹性连接,其中空气弹簧具备通过充放气调节车身高度与刚度的能力。
导向机构和减振器是悬架系统的基本组成部分。导向机构与弹性元件共同建立车轮和车架之间的连接关系,减振器则参与悬架运动的控制。悬架系统的实际表现来自这些部件的协同,而非只由某一种弹簧或减振器决定。
电控空气悬架(ECAS)以空气弹簧为基础,并结合传感器、ECU和执行器动态调整刚度与阻尼,以适配不同路况。液压互联悬架则利用液压压力分配改善车辆的抗侧倾表现。两者分别体现了电子控制和液压互联在悬架调节中的应用。
悬架系统广泛用于乘用车和商用车。传统机械式悬架以弹性元件、导向机构和减振器为核心;需要调节车身高度、刚度或阻尼时,可采用空气弹簧及电控系统。空气悬架也逐步应用于新能源汽车,空气弹簧等核心部件已经实现量产。
悬架相关技术在十九世纪中期已用于机械设备隔振,二十世纪初开始应用于汽车,1908年螺旋弹簧已用于轿车。此后,悬架由以机械弹性元件为主的结构,发展出空气弹簧、电控空气悬架和液压互联悬架等形式,调节对象也扩展至车身高度、刚度、阻尼和抗侧倾表现。