由于弹簧主要的作用是提高舒适性和车轮的循迹性,所以弹簧硬度(弹簧的长度相同,弹簧卷的直径相同,弹簧螺距越大的越硬)的选择对行车舒适性和操纵稳定性都有着重要影响。 1)若弹簧硬度较高,遇到不平的路面时汽车会起伏明显,轮胎也会完全离开地面,若这种情况发生在加速、制动或转弯时,汽车将会失去循迹性。如果路面的崎岖度较大,那就需要比较软的弹簧才能确保轮胎与路面接触,同时弹簧的行程也必须增加。但如果弹簧的硬度较低,即弹簧
“很软”,则很容易出现“坐底”现象。假如在转弯时发生坐底现象则可视为弹簧的弹性系数变成无限大(已无压缩的空间),车身会产生立即的重量转移,造成循迹性丧失。当然如果汽车有着足够长的减振行程,或许可以避免坐底现象的发生,但车身重心也会变得很高,而车身重心的高低对操控性的表现有决定性的影响。而对于配备有良好空气动力学组件的汽车,软的弹簧在速度提高时会造成车身变高,造成低速和高速时不同的操控特性。所以,弹簧的硬度较低会提高舒适性,增加崎岖路面上车轮的循迹性,同时又会减弱车辆转弯时的循迹性,影响车辆的操纵稳定性能。
2)如果弹簧的硬度较高,可提高悬架的滚动抑制能力,减少转弯时车身的滚动;同时车身高度的降低则可降低车身的重心,减少转弯时车身重量的转移,提高行驶稳定性,还可兼收美观的效果。但是弹簧的硬度较高又会带来崎岖路面上车轮循迹性的降低,为操纵稳定性带来负面影响,同时还会导致舒适性的明显降低。因此,弹簧硬度的选择一直是一个不好控制的课题。
般来说,弹簧硬度的选择要由路面的崎岖程度来决定,路面越崎岖越要选择软的弹簧,但需要多软则是一个关键的问题,通常这需要经验的累积。由于软的弹簧可以提供较好的舒适性,所以对于经常行驶在较崎岖的路面上的车可采用较软的弹簧,能够保持比较好的循迹性;对于经常行驶在一般路面上的汽车,较软的弹簧却会造成悬架系统出现较大的上下摆动,影响操控,所以必须控制弹簧硬度。弹簧硬度的改变对整车性能的影响见表4-3。
