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科目：

懸吊系統的一般操作
麥克弗森
線圈懸掛
彈簧常數
葉懸浮液
氣壓懸吊
扭轉彈簧
液壓氣動懸架

懸吊系統的一般操作：
懸吊系統的目的是盡可能吸收在不平整路面上行駛時的運動，從而保持最大的駕駛舒適性。抓地力也會影響懸吊。如果懸吊非常靈活（想想老式的美國汽車），抓地力就會比懸吊僵硬的汽車差很多。這是因為非常靈活的汽車在反彈時（例如，當急煞車或急轉彎時）會失去抓地力。彈簧輪的輪胎對路面的壓力比壓縮輪小得多，因此滑動得更快。高速急彎時，爆胎的幾率也會很高，因為彎道內側的抓地力很小。
當一輛彈簧非常平穩的汽車在崎嶇不平的鋪砌路面上行駛時，汽車在反彈時會晃動很大。當汽車彈起時，輪胎上的壓力較小，此時幾乎或根本無法煞車或轉向。
對於彈簧剛性較高的汽車，尤其是運動型汽車或較低的汽車，在急轉彎時，所有 4 個車輪的抓地力將盡可能最大。穩定桿和輪胎尺寸對此也有重大影響。當降低的汽車在鋪砌的丘陵路面上行駛時，汽車將牢牢地保持在道路上，因此在伸展位置突然緊急煞車不會出現任何問題。

懸吊的柔性和剛性（在帶有螺旋彈簧的汽車中）與彈簧剛度有關。為了優化汽車的懸吊（取決於結構），可以安裝用於舒適性的柔性彈簧（線性彈簧）或用於運動性的硬彈簧（漸進式彈簧）。有關此內容的更多信息，請參閱頁面下方的 Spring 常量章節。

麥克弗森：
麥花臣懸吊的一大優點就是彈簧和避震器合而為一。這樣可以節省大量空間，而且在設計汽車時也很容易建造。因此，生產成本也很低。
麥花臣懸吊是帶有兩個橫向叉骨（也稱為雙叉骨結構）懸吊的進一步發展。上叉骨被避震器的活塞桿取代，活塞桿現在也吸收側向力。因此，如果與車輪發生碰撞（被另一輛車或撞到路邊），活塞桿通常會立即損壞。它變形得非常快，因此是彎曲的。然後必須更換整個減震器。
麥花臣懸吊通常用於汽車的前部。支柱有時也用在後軸上，但它們不是 McPerson 類型。在後懸吊中，螺旋彈簧和減震器通常是分開設計的。

頂部軸承位於支柱頂部。頂部軸承使轉向運動成為可能。支柱通常透過螺絲連接固定在引擎蓋下方的車身上。所以這是一個固定點。位於下方的頂部軸承確保整個支柱能夠相對於上部固定點平穩旋轉。這種具有承載功能且樞軸點帶有頂部軸承的系統稱為麥花臣系統。

線圈懸掛：
螺旋彈簧的工作原理並非像您首先想到的那樣基於彎曲，而是基於扭轉（扭轉）。當彈簧受壓時，螺旋桿將被扭轉。整輛車的重量由螺旋彈簧支撐。螺旋彈簧封閉在頂部軸承和底部彈簧座之間。當車輛壓縮時，頂部軸承會將螺旋彈簧向下推。因為它會扭轉，所以產生反作用力。這種反作用力最終就是彈跳效應。彈簧施加的反作用力越大，彈簧的力量就越大。

彈簧常數：
彈簧的柔韌性由彈簧常數表示。線性螺旋彈簧的彈簧剛度與漸進螺旋彈簧的彈簧剛度不同。對於線性彈簧，所有匝之間的距離是相同的。對於漸進式彈簧，這些距離不相等；在彈簧的頂部或底部，繞組將比其他地方放置得更近。從圖中可以看出這兩種彈簧之間的差異：

對於線性彈簧，彈簧在一定重量下總是會塌陷一定距離。以下是線性彈簧行程的範例：

+100公斤額外負載，汽車下沉2公分。
+200公斤額外負載，汽車下沉4公分。
+300公斤額外負載，汽車下沉6公分。

現在，該線性彈簧的重量和距離之間存在關係。線性彈簧的壓縮如下圖所示；彈簧上的力越大，懸吊行程越大。這些線是直的，因為彈簧所有匝之間的距離相等。

對於漸進式彈簧，重量和距離之間沒有關係。此彈簧隨著進一步壓縮而變得越來越硬。第一部分很簡單，但隨著負載的增加，它的彈跳距離越來越小。這是因為繞組在頂部靠得更近。以下是漸進式彈簧的彈簧行程範例：

+100kg額外負載，汽車下沉2cm。
+200kg額外負載，汽車下沉3cm。
+300kg額外負載，汽車下沉3,5cm。

下圖是漸進式彈簧的圖表。最初，彈簧行程將隨著彈簧力的增加而增加。這條線不是筆直的，而是向上傾斜的。這意味著隨著彈簧上的力進一步增加，彈簧行程變得越來越小。因此，隨著彈簧上的力增加，汽車的偏轉會越來越小。

汽車製造商一直在尋找車輛舒適性和駕駛特性之間的最佳比例。彈簧行程可以透過調整彈簧的漸進性（透過將更多或更少的線圈緊密地放置在一起）來調節。繞組本身的直徑也對可能的扭轉量有重大影響。每輛車的情況都會有所不同。對於具有不同氣缸容量、引擎類型（汽油或柴油）、運動套件等的相同類型的汽車，也有不同類型的彈簧。
下降彈簧通常在第一部分塌陷很多，因此汽車在空檔位置已經低於路面。這將使壓縮汽車變得更加困難，因此彈簧變得更加漸進。否則車輛會太快撞到路面。由於彈簧不易壓縮，車輛變得更硬；有些人對此感到不愉快。

葉片懸掛：
板簧由多個相互疊置的葉片組成。最上面的片材稱為主片材。彈簧的葉子越多，它就變得越堅固。過去，它們有時會安裝在客車下方。當時的板簧僅由幾片葉子組成，有時甚至只有主葉子。它們仍然用於商用車，儘管它們當然要厚得多。板簧的中間連接到車軸，末端連接到車身或底盤。透過彎曲總長度中間的多個葉片來獲得彈性運動。

有 2 種不同類型的板簧：

梯形彈簧：彈簧葉片長短不一，各處厚度相同。
拋物線彈簧：彈簧片的長度都相同，中間比兩端厚。春葉之間也有空間。拋物線彈簧比梯形彈簧更柔韌且質量更小。

氣壓懸吊：
乘用車上氣壓懸吊的使用頻率低於螺旋彈簧。例如，Audi A8、BMW 7 系列或 X5 就配備了空氣懸吊。這些汽車的四個車輪通常都有空氣懸吊。有些車的前部裝有螺旋彈簧支柱，後部裝有空氣懸吊。

該圖顯示了帶有空氣彈簧的後懸吊。在汽車內部（通常在後備箱底部）有一個泵，用於將空氣泵入空氣彈簧。空氣彈簧縱向膨脹，以便汽車的重量可以承受在其上。叉骨上通常有一個感測器，用於記錄汽車被負載（坐在後面的人或重型拖車）懸掛的距離。根據這個測量數據，氣泵可以為氣囊充氣得更用力一些，這樣汽車就不會向後傾斜。

扭轉懸掛：
扭轉是「扭曲」的另一種說法。扭轉彈簧曾經（主要）用於美國汽車。此結構的下叉骨透過扭杆連接到車身。當車輛壓縮時，上樞軸點和下樞軸點將會移動。插入扭桿的支撐臂需要圍繞扭桿鉸接。然而，這是不可能的，因為扭杆在支撐臂中具有固定連接。扭杆的另一側（下圖）牢固地連接到車身。

這意味著當車輪壓縮時，桿會受到扭轉負荷。這種扭力會產生阻力（車輪壓縮得越多，扭杆扭曲得越多）。因此，隨著扭轉的增加，壓縮變得越來越重。汽車前軸的整個懸吊都是按照這個原理運作的。這也是美國老車壓縮和回彈如此輕鬆順利的原因之一。

液壓氣壓懸吊：
液壓氣動學是液壓學和氣動學的結合。該系統自 50 世紀 XNUMX 年代起就被雪鐵龍使用，至今仍可在車型中找到。
彈簧球含有可壓縮的壓縮氣體（圖中藍色）。液壓油（黃色）則不然。在壓縮過程中，紅色活塞將被支撐臂向上推，氣體空間被壓縮。結果藍色空間變小。當車輪回彈且活塞向下移動時，系統會回到先前的情況。透過壓縮此壓縮氣體獲得彈性和阻尼效果。

可以透過調節油量（黃色）來控制系統。透過在重載時向系統添加額外的油（這要歸功於液壓泵），行駛高度將會增加。然後車輛將在彈簧上坐得更高。當負載再次卸下（或乘客下車）時，系統中的油將透過壓力閥返回儲油槽。行駛高度將再次降低。