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1 # 汽車人參考
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2 # 修車幫
現在的汽車市場呈多元化發展,各品牌各型別的車型更是五花八門,人們買車時往往都容易挑花了眼。除了價格、品牌以及顏值配置外,很多人也將汽車的底盤懸架列入參考範圍之內,這一點在很多的試駕節目上都有所體現。也難怪,畢竟底盤是汽車三大件之一,而懸架又是底盤的一部分,它能直接決定底盤的表現,影響汽車的操控舒適性。今天,編輯就來和大家聊聊汽車懸架,究竟哪款懸架最厲害?
什麼是汽車懸架?
懸架系統是指車身、車架和車輪之間的一個連線結構系統,簡單來說就是汽車的胳膊和腿。典型的懸架結構由彈性元件、減振器以及導向機構等部件組成,其作用是傳遞作用在車輪和車架之間的力和力扭,並且緩衝由不平路面傳給車架或車身的衝擊力,並衰減由此引起的震動,以保證汽車能平順地行駛。
汽車懸架的種類
汽車懸架通常分為獨立懸架(代表車型:豐田CROWN、奧迪Q7、馬自達AXELA、別克Regal等)和非獨立懸架(代表車型:吉普Wrangler、豐田PRADO、大眾Golf等)。
非獨立懸架,一側車輪遇到凸凹不平的路面時,會透過懸架裝置傳遞到另一側;而獨立懸架只會影響一側的車輪,兩個車輪之間不會相互影響。如果你還不明白,可以把自己看成一輛汽車,雙手雙腳想象成四個車輪,四肢趴在地上,這就是獨立懸架;用一根木棍將雙手綁起來,再用一根木棍把雙腳綁起來,這樣就變成了非獨立懸架。
現在市面上常見的車型多為獨立式懸架,因為它整體的舒適性和操控性要比非獨立懸架好得多,雖然它自身也存在維修成本高、佔有空間大等缺點,但相比一個良好的舒適操控環境,人們可以將缺點忽略。
常見的麥弗遜式懸架、雙叉臂式懸架、多連桿式懸架哪個最強?
常見的麥弗遜式、雙叉臂式、多連桿式懸架都屬於獨立懸架。這三種常見的獨立懸架究竟誰最好,判斷這個問題要看哪種懸架在力的傳遞和緩衝方面做的優秀。如果非要排個名次,從理論上講編輯認為雙叉臂>多連桿>麥弗遜。為什麼這麼說呢?下面由編輯解釋一下!
雙叉臂獨立懸架
雙叉臂懸架,結構上比麥弗遜式懸架多了一個上搖臂;我們可以簡單的看成,就是輪子和車身是靠上下兩個長得像叉子一樣的結構連線在一起的,這兩個叉子吸收地面給輪子的橫向力,叉子中間有一個豎著的減震器,用來吸收縱向力。之所以說它好是因為當輪子上下跳動的時候,它能自動調節輪子的外傾角,可以讓輪子每時每刻接觸地面的面積儘可能大,通常接觸面積越大,抓地效能越優異,其操控性也就越強。很多跑車和一些追求效能的SUV正式看中了它這點,紛紛採用了雙叉臂式獨立懸架,並將其譽為“為運動而生的懸架”。
多連桿式獨立懸架
多連桿式懸架簡單的說它是由三根或三根以上連桿拉桿構成的懸架,能提供多個方向的控制力,使車輪具有更加可靠的行駛軌跡,達到最好的減震效果。其優越性主要體現在其極強的彎道適應性上,若前驅車前懸掛使用它,可以在一定程度上緩解汽車的轉向不足,給人以精確的轉向;若後懸掛用它,它可以在轉向側傾的作用下改變後輪的前束角,達到舒適操控兩不誤的目的,這也是為什麼那麼多車喜歡將其用在後懸掛處的重要原因。之所以將其排在第二位,是因為它的結構複雜,其研發成本和維修成本比較高,而且佔用空間比較大。
麥弗遜式獨立懸掛
之所以將麥弗遜式獨立懸架放在最後,那是因為它是這三種懸架裡結構最簡單、成本最低也是相對最弱雞的,它普遍應用於一些中小型家用車。因為它結構緊湊、整合度高,所以佔用空間小,比較容易安置,因此它能被廠家廣泛應用。但是相比雙叉臂式懸架,它少了上面那個橫臂,所以當車輪發生跳動的時候,輪胎接地的角度就發生了變化,無法始終垂直於地面,這勢必導致穩定性、附著力的降低。
總結
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3 # 天和Auto
「獨立懸架」指廣義概念懸架結構-常見五類結構優缺點需要詳細講解
內容概述:
獨立懸架概念兩類非獨立懸架常規組合特點優秀前懸架排名優秀後懸架排名什麼是懸架?在解析汽車各類懸架結構的特點之前,首先要懂得懸架是用來做什麼的,否則只會是知其然而不知其所以然。
所謂懸架可以理解為“車身姿態控制結構”與減振支撐系統的組合,與其將其理解為“懸吊結構”不如說是支撐更容易理解;真正負責支撐車身的其實是「行駛系」,與地面接觸車輪是基礎,但是車身並不能與車輪直接剛性固定,比如像小推車一樣給車輪裝上硬軸,再把車身“坐到”硬軸上。
原因為即使是看似非常平整的鋪裝路面,其實也有很多小小的起伏;剛性固定必然會造成車身因路面起伏而顛簸,駕乘感受真的是與板車沒有什麼區別了。
所以必須加入減振系統,用各類彈性元件(可壓縮並恢復原形的金屬材料),抵消車身與路面的相互作用對車身的衝擊,說白了就是輕微作用力只會讓彈簧壓縮而不是車身顛簸,但是這種結構的應用就決定了必須有懸架系統,原因參考下圖。
知識點:各類彈性元件在作用力的影響下都會高頻率形變,簡而言之為輕微的起伏造成車身的多次晃動;而且真實狀態並不是絕對的垂直起伏,而是會因側向(橫向)作用造成車身搖擺。減振器(筒)的作用只是利用自身的阻尼,降低彈簧起伏的頻率,對於克服橫向作用力的效果微乎其微。
於是為了保證車身的橫向穩定性,比如透過各類搖臂連桿與車輪和車身固定,透過材料自身的強度以及與車身錨點固定後的限位作用,抵消橫向作用力對車身姿態和車輪的影響,那麼什麼是獨立懸架和非獨立懸架呢?
固定方式·差異1:獨立懸架指「四輪懸架·互不干涉」。每個車輪都會有一套懸架系統,結構包括減振器彈簧和搖臂連桿等等;獨立結構指的是四輪的機械結構,分別於底盤結合固定,而結構之間是不接觸也不連線的。
於是汽車在崎嶇路面行駛時,即使某個車輪遇到較大的起伏,只要起伏程度小於彈簧可壓縮的極限,那麼車身就基本不會單側升高。反之超過彈簧壓縮極限,或者彈簧硬度較高的話,面對起伏車身才會有些晃動。
2:非獨立懸架包括兩種型別,普通家用代步汽車只有後懸架使用「扭力梁結構」。嚴格意義上這種懸架屬於“半獨立結構”,因為梁體的鋼材可以小幅度的扭轉變形。
這種設計是為了彌補剛性連線兩側車輪的不足,扭力梁說白了就是“板車懸架·PLUS”,如果梁體不能扭轉,那麼單側車輪在起伏的時候,通過樑體就會翹起對側車輪,使其輪胎接地面大幅降低,從而造成抓地力下降並且損傷輪轂。梁體有些輕微扭轉的能力後,在起伏時就會像“擰麻花”一樣擰扭力梁,這可以一定程度減少對對側車輪的影響。
圖1:扭力梁扭轉動態概念
圖2:兩側車輪互相影響的程度
「扭力梁懸架」並沒有動態演示扭轉程度那麼高,因為這種結構最大的優勢是製造成本低,使用的鋼材抗拉強度與屈服強度也都不會很理想;所以在實際體驗中仍舊是難以控制車身姿態,以稍高的車速轉彎時,車輪也會有明顯的傾角,車輛的駕駛極限是會足夠低的,除非像VERANO一樣加入瓦特連桿會好一些。
瓦特連桿可理解為中間固定一組可以左右搖擺的擺臂,兩端分別有根“橫拉”且可以“橫推”的杆與車輪固定;單側車輪起伏時會透過瓦特連桿推動中間的搖臂,透過拉動的方式傳導至對側車輪,以實現更加垂直於地面保證車輪抓地力。
此類車輛使用的往往是「整體橋式非獨立懸架」,結構特點與扭力梁相同,但是這是一組整合牙包分動結構的“驅動橋”;說白了就是可以把縱置變速箱透過傳動軸輸入到後橋的動力,分配給兩側車輪,同時還能起到支撐與懸架的作用。整體橋自然也難以理想的控制車身姿態,所以只能透過可壓縮形成很大的彈簧,再加上瓦特連桿控制車身姿態。
說明:普通硬派SUV與兼顧代步的越野車型,基本都只會給後懸架裝備整體橋,前懸架多以雙橫臂或雙A(叉)臂為主。只有像Wrangler這種追求極限的越野車,才會為前後橋都裝備整體橋;因為這種懸架的結構強度更高,頻繁的顛簸起伏甚至飛躍著地才用擔心懸架結構斷裂,下面看一圖組。
整體橋結構特點
前後整體橋的Wrangler底盤
可壓縮形成大的彈簧優勢
常規·懸架組合前麥弗遜·後多連桿前雙叉臂-後4/5連桿前後多連桿第一類懸架組合是代步汽車最常用的型別,為什麼選擇結構呢?答案為:獨立懸架結構中,這種組合最便宜。麥弗遜懸架可以理解為「下叉臂·獨立懸架」,結構簡單到只有一組下部固定的A型叉臂(搖臂),加上整合彈簧的減振器,配合一條几乎沒有什麼作用的橫向支撐杆就算完成了。
這種結構肯定是不夠理想的,因為在汽車在轉彎時會產生橫向作用力,笨重的車頭會被推的比較嚴重;此時車輪上部分僅依靠橫向撐杆的話,結果必然是車輪上部側傾嚴重,車輪的抓地力與專項清晰感都會比較差,下圖為麥弗遜結構特點。
【雙叉臂懸架】的結構很好理解,就是麥弗遜懸架增加一組上A臂,這樣就能夠讓車身側傾時,透過上搖臂保證車輪更加垂直於地面,以獲得清晰的轉向感和更低的輪上功率損耗。車身較大的轎車普遍使用雙叉臂,比如博瑞和BMW5 Series等等。
不過也還有一些比較特殊的前麥弗遜,比如雙球節和雙橫臂,這兩種懸架都是麥弗遜的單組A臂拆分為兩條單獨的搖臂,分別加入球節與車輪底盤固定;功能類似於雙叉臂,實際效果如果調校理想也是可以起到良好效果的,比如凱迪拉克ATS/CT6,以及BMW3 Series等等。
重點:多連桿式獨立懸架級別並不高,因為均為2/3連桿!所謂的多連桿到底有多少連桿,如果像是A4/A6L等車使用的五連桿,那麼車企肯定是樂於將數量標註出來的。
而籠統的用「多」來標註,原因無非是“不夠多”,數字標註是會有些難為情的;比如瑞虎3,Excelle,CAMRY和HIGHLANDER等等,這些車是“2連桿後懸架”,特點為製造成本低但是水平同樣低。至於三連桿懸架會好一些,是多出的支撐結構可以更精準的控制車輪姿態,對於家用汽車而言也是足夠使用了。
但是某些前後多連桿的轎車並不見得會有很理想的操控,因為這種結構的橫向支撐性還是略差一些,即使是五連桿前懸架也更偏向兼顧運動與舒適;真正的高效能轎跑車與賽車,大多選擇雙叉臂或者雙橫臂結構哦。
至於曾經少數出現過的“前後麥弗遜”的小微型汽車,比夏利等轎車,這種結構會讓車輛的運動極限很低,但誰又會駕駛這種車輛去競速呢?
總結:關於汽車懸架的知識瞭解這些就好,普通代步車輛以「麥弗遜+多連桿」即可,10萬以下選項後懸架用扭力梁可以接受,優秀選項建議以下標準。
SUV·雙A臂-多連桿越野車型·雙A臂-整體橋轎跑車輛·雙A臂-五連桿或者前後雙A臂也是不錯的選項,只是用這種結構的車輛是鳳毛麟角了。
天和MCN授權釋出
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麥弗遜、雙叉臂、多連桿都屬於獨立懸架(Independent Suspension)
該懸架型式在B級以上車型上使用很廣泛,甚至有些A級車為了追求操控性,也配備了獨立懸架。比如FOCUS、Golf(國內新款的已換成扭力梁)、AXELA、Octavia(國內新款的已換成扭力梁)等。
常見的獨立懸架有麥弗遜式(Mcpherson Strut)、雙叉臂式(Double Wishbone)和多連桿式(Multi-Link)等。為了便於理解可以將雙叉臂懸架視為最基本的多連桿懸架,其他形式的獨立懸架都是在其基礎上衍生出來的。
麥弗遜式是目前A級車和一部分B級 車使用最為廣泛的前懸架型式,由於該懸架型式結構緊湊,佔用的橫向空間小,所以大部分前置前驅的車型都採用這一型式的懸架。該懸架可以看成是將雙叉臂懸架 的上臂縮成一個點(彈簧減振器支柱和車身連線點)。該懸架最主要的三個部件是:彈簧減震器支柱、下控制臂、穩定杆。下圖是2003款Golf的前懸架。
雙叉臂懸架是上下兩根叉臂組成的懸架,由於該型式的懸架側向剛度大,多用於對操穩要求高的效能車和大部分賽車上。下圖是Audi A4、A6和A8的前懸架。
下圖為雙叉臂懸架綜合性能雷達圖,可以看出其最大的優勢是其出色的操穩性和平順性,但其經濟型不佔優勢,且佔用的橫向空間大,不適用於橫置發動機的車型。
多連桿懸架一般是指杆係數量在3以上的,常見的有E型多連桿(FOCUS後懸架)和5連桿型(BMW很多車型的後懸架)。下圖為BMW 3系5連桿後懸架:其中最上端的青色連桿可用來調節前束,下端紫色和青色一體的連桿為支撐臂,用來固定彈簧和減振器,承載車身重量。
下圖為賓士M級5連桿後懸架。該車型使用的是空氣彈簧和主動式減振器,能主動調節車身高度,以及更精準的調節減振器阻尼力以適應實時路況,達到出色的舒適性。
由於多連桿懸架的設計自由度高,可以實現對車輪精準的導向,但也對應相關的設計和調校工作非常複雜。沒有超高的設計和調校水平,用該懸架型式也打造不出一款操穩性出色的車子。
下圖為多連桿懸架綜合性能雷達圖,可以看到調教良好的多連桿懸架擁有出色的操穩效能和平順性,但經濟性和佈置空間依然是其軟肋。
汽車圈兒的清流