獨立懸架優缺點很明顯, 多連桿才是最“香”的!

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。

獨立懸架優缺點很明顯, 多連桿才是最“香”的!

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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。

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「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,除非像威朗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。

越野車型中也有諸如福特撼路者使用這種結構,對於越野脫困和車身姿態控制都是有所幫助的,但是撼路者的後懸架雖然也是非獨立懸架,但是結構完全不同。

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。只有像牧馬人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。

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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,比如博瑞和寶馬5系等等。

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,以及寶馬3系等等。

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,英朗,凱美瑞和漢蘭達等等,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?

獨立懸架優缺點很明顯, 多連桿才是最“香”的!

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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。