1.非独立悬架系统

非独立悬架系统如图1-4所示，它具有一个连接两个轮的刚性轴，两侧车轮安装于一整体式车桥上。其特点是，当一侧车轮受冲击力时会直接影响到另一侧车轮上，当车轮上下跳动时定位参数变化小。若采用钢板弹簧作弹性元件，它可兼起导向作用，使结构大为简化，降低成本。

非独立悬架一般用作汽车的前悬架，它看起来像是车前部下方由叶片弹簧和减振器固定就位的一个实心杆。非独立悬架由于非簧载质量比较大，高速行驶时悬架受到的冲击载荷比较大，平顺性较差。非独立前悬架在货车和大客车上很常见，也有时用于轿车后悬架，但多年来一直没有在主流汽车上采用。

2.独立悬架系统

独立悬架系统如图1-5所示，其两侧车轮分别独立地与车架（或车身）弹性地连接。

图1-3 悬架系统分类框图

a）按导向机构分类 b）按阻尼和刚度变化情况分类

图1-4 非独立悬架

图1-5 独立悬架

当独立悬架系统的一侧车轮受冲击时，其运动不直接影响到另一侧车轮，即两侧车轮独立移动，相互不影响，提高了汽车的平稳性和舒适性。独立悬架所采用的车桥是断开式的，这样使得发动机可放低安装，有利于降低汽车重心，并使结构紧凑。独立悬架允许前轮有大的跳动空间，有利于转向，便于选择软的弹簧元件使平顺性得到改善。同时独立悬架的簧下质量小，可改善汽车车轮的附着性，提高车辆行驶的安全性。

独立悬架的左右车轮不是由一个整体车轴连在一起的，它的两边的车轮运动相互没有联系，这类悬架型式有如下优点：

1）汽车悬架弹簧下的重量减轻了，使乘用车的舒适性得到了改善。

2）可以装用很软的弹簧，从而能提高乘车的舒适性。

3）能预防前轮摆振的发生。

4）对于发动机前置后轮驱动（FR）型汽车的后轮，它可将差速器固定在车身的侧面，从而使车身底板和后座椅的离地高度降低，进而使汽车的重心也降低。

同时，独立悬架系统与非独立悬架比较，也存在如下不足：

1）独立悬架的结构复杂，制造成本高。

2）汽车保养、修理困难。

3）汽车行驶时前轮定位和轮距常发生变化，因此有时轮胎磨损较大。

根据独立悬架的特点，它多采用在乘用车的前后轮和中、小型货车的前轮上。独立悬架系统有横臂式悬架系统、烛式悬架系统、麦弗逊式悬架系统、多连杆式悬架系统、拖曳臂式悬架系统等。

（1）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。

单横臂式悬架系统具有结构简单、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。横臂式独立悬架系统的分类，如图1-6所示。

图1-6 横臂式悬架系统的分类

双横臂式独立悬架在麦弗逊式悬架出现后，逐渐被麦弗逊式悬架所替代，但是进入20世纪90年代以来，随着轿车的豪华和高性能化，采用该结构的车种不断增加，在一些对平顺性和操纵稳定性要求较高的汽车上，不仅前悬架，而且后悬架也采用了双横臂式悬架。目前，不等长双横臂式悬架系统已广泛应用于轿车和轻型客、货汽车的前悬架上，部分运动型轿车及赛车的后轮也采用了这一悬架系统。双横臂式悬架系统的双横臂的臂有做成A字形或V字形，V形臂的上下两个V形摆臂以一定的距离分别安装在车轮上，另一端安装在车架上，如图1-7所示。

图1-7 双横臂式悬架系统(www.daowen.com)

a）A字形 b）V字形

双横臂式独立悬架的特点、优点及主要应用范围，如下所述。

1）弹簧刚度和减振器阻尼可以根据需要较容易地进行调整；非簧载质量小，有利于行驶平顺性。

2）由于设计的自由度大，可通过合理布置，使悬架与转向杆系的运动干涉减小，不易发生跳摆。

3）可以通过调整其导向机构较容易地得到所需要的前轮定位参数，得到较好的整车性能。

4）能够降低发动机和驾驶室的高度，从而降低质心（即重心）。

5）有效弹簧距等于轮距，有利于提高横向角刚度，但一般来讲，其侧倾中心高度低，不利于其侧倾稳定性，一般需加横向稳定杆。

（2）纵臂式独立悬架系统 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。当车轮上下跳动时，单纵臂式悬架系统会使主销后倾角产生较大的变化，因此它不用在转向轮上。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可保持不变，因此，它多应用在转向轮上。纵臂式独立悬架系统如图1-8所示。

图1-8 纵臂式独立悬架系统

（3）多连杆式悬架系统 多连杆式悬架系统是由3～5根杆件组合起来控制车轮的位置变化的悬架系统，如图1-9所示。

图1-9 多连杆式悬架系统

多连杆式悬架系统可分为多连杆前悬架和多连杆后悬架系统。多连杆前悬架系统一般为3连杆或4连杆式独立悬架系统；多连杆后悬架系统则一般为4连杆或5连杆式后悬架系统，其中，5连杆式后悬架系统应用较为广泛。

多连杆式能使车轮绕着与汽车纵轴线成一定角度的轴线内摆动，是横臂式和纵臂式的折中方案，适当地选择摆臂轴线与汽车纵轴线所成的夹角，可不同程度地获得横臂式与纵臂式悬架系统的优点，能满足不同的使用性能要求。多连杆式悬架系统的主要优点是：车轮跳动时轮距和前束的变化很小，不管汽车是在驱动状态还是在制动状态都可以按驾驶人的意图进行平稳地转向，其不足之处是汽车高速时有轴摆现象。

（4）烛式悬架系统 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，其结构原理图如图1-10所示。

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上的主销承受，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。

（5）麦弗逊式悬架系统 通用公司的厄尔·S·麦弗逊，在1947年研发的麦弗逊式滑柱是使用最广泛的独立悬架系统，在欧洲原产汽车中得到了广泛使用，如图1-11所示。

图1-10 烛式悬架系统的结构原理图

1—通气管 2—减振器 3—套筒 4、6—防尘罩 5—主销

麦弗逊式滑柱是通过A字型托臂将一个减振器和一个螺旋弹簧合并组成一个可以上下运动装置。下托臂通常是A字型的设计，用于给车轮提供部分横向支撑力，以及承受全部的前后方向应力，减振器支柱除了减振还有支撑整个车身的作用。因此，麦弗逊式悬架系统提供了一种结构更紧凑、质量更轻的独立悬架系统，可用在前轮驱动的车辆上，是当今世界应用最广泛的轿车前悬架之一。

麦弗逊式悬架结构简单，所以它质量轻，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，使轮胎的接地面积达到最大化。麦弗逊式悬架系统与双横臂式悬架系统相比，其优点是：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了便利；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，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。

（6）拖曳臂式悬架系统 拖曳臂式悬架系统也称为单纵臂扭转梁独立悬架，多用于轿车的后悬架系统，由于这种悬架还装有横向连接两侧车轮的弹性元件（一般是扭杆弹簧或者扭力梁），因此有些厂家称之为半独立式悬架。常见的拖曳臂式悬架系统如图1-12所示。

拖曳臂式悬架本身具有非独立悬架存在的缺点，但同时也兼有独立悬架的优点，拖曳臂式悬架最大的优点是左右两轮的空间较大，而且车身的外倾角没有变化，减振器不发生弯曲应力，所以摩擦小。但是，这种悬架的舒适性和操控性均有限，当其制动时除了车头较重会往下沉外，拖曳臂悬架的后轮也会往下沉（以平衡车身），无法提供精准的几何控制。我们熟知的桑塔纳、捷达、宝来、东风悦达起亚Rio等车型都使用这种后悬架。此外，富康和东风标致206车型也使用这种后悬架，但因为这两款车的后悬架增加了车轮自偏转弹性元件（即后轮随动转向技术），因此其行驶表现比一般拖曳臂式后悬架要好。拖曳臂式悬架系统的特点是使用的元件不多，日常维护方便，同时能起到不错的减振效果。

图1-11 麦弗逊式悬架系统

图1-12 拖曳臂式悬架系统