悬架系统

很多车友认为“避震”就是“减震”。悬架系统实际上是指车身和轮胎之间由弹簧和减震器组成的整个支撑系统,用来缓冲路面冲击,减少振动,保证汽车的舒适性和操纵稳定性。

正文:徐兴珍,苏州建设交通高等职业技术学校

悬架系统是指车身、车架和车轮之间的连接结构系统,这个结构系统包括减震器、悬架弹簧、防侧倾杆、悬架辅助梁、下控制臂、纵梁、转向节臂、橡胶衬套和连杆。

悬架系统

▲汽车悬架

当汽车在道路上行驶,由于地面的变化而受到振动和冲击时,这些冲击力一部分会被轮胎吸收,但大部分会被轮胎和车身之间的悬挂装置吸收。

▲减震器

“减震器”是指避震器,学名“避震器”,用于吸收振动能量。装上弹簧、缓冲胶、防尘罩、塔顶后称为“减震器模块”,有的厂家也称之为“减震器立柱”或“悬架支柱”,是很多改装车用户更换最多的零件之一。

▲减震器模块

一般来说,悬架可以分为两类,独立悬架和非独立悬架。

独立悬架可以简单理解为左右车轮之间没有通过实桥的刚性连接,一个车轮的所有悬架部件只与车身连接;但是,非独立悬架的两个车轮并不是相互独立的,它们之间有一个实心轴进行刚性连接。

从结构上看,独立悬架因为两个车轮之间没有干涉,可以有更好的舒适性和操控性;而非独立悬架的两个车轮之间有刚性连接,会相互干扰,但其结构简单,具有较好的刚性和通过性。

但是,没有设计空谈哪个悬挂好是没有意义的。优秀的非独立悬架根本不存在断轴的问题。独立悬架的优点是其调整的空跨度相对非独立悬架要大一些,但是高手调整的扭力梁悬架肯定比新手工程师做的多连杆悬架要好。

比如DS5、DS6配备扭力梁依赖式悬架,平顺性不逊于一些同级车的多连杆式后悬架;老款GL8陆尊,虽然用的是老款非独立整体式后轮轴,但是极为舒适;再比如欧洲著名的瓦特连杆悬架,在非独立的基础上稍加改进,操控性可以脱颖而出。

在普通扭力梁悬架中,后轮轴衬套需要同时承受纵向力和横向力,所以往往与车身纵轴成一定角度,以平衡舒适性和操控性。

瓦特连杆是为了解决扭力梁悬架的短板。在增强型瓦特连杆的巧妙机械结构下,车辆后轮轴左右车轮在转向时的受力相互补偿,相互分担侧向力,大大提高侧向刚度,使两侧车轮始终与路面保持最合适的接触,有效提高整车的转向精度和操纵稳定性。

▲瓦特连杆

同时,瓦特连杆“解放”了后轮轴衬套,使其只承受纵向力,因此衬套可以垂直于车身纵轴布置,大大提高了舒适性。

▲别克朗威扭力梁悬架带瓦特连杆

既然非独立悬架有如此优越的性能,为什么给人的印象是用在低端车上,而高端车都配有独立悬架?其实并不是这样的。独立悬架不一定是中高级车的专利。除去设计空和调校等专业因素,最大的还是成本影响。

以经济型A级车为例。随着汽车价格越来越低,非独立悬架可以降低更多的成本。与独立悬架相比,非独立悬架结构简单,采用扭力梁连接,而独立悬架涉及的零件包括更复杂的后转向节、增加的左右拖臂、上臂、下臂、横臂、连杆等。所以对于同级别的车来说,成本是考虑悬架选择的关键因素。

独立悬架是悬架技术的精髓,也是悬架家族中种类最多的。众所周知,“麦弗逊”、“双横臂”、“多连杆”都是非常常见的悬架结构。

通用汽车公司的厄尔·s·麦弗逊(Earle S. MacPherson)在1947年开发了麦弗逊悬架,他创造性地将减震器和螺旋弹簧结合在一起。1949年他从通用转投福特后,正式量产了这种结构的悬架,也就是我们现在熟悉的麦弗逊式独立悬架。

麦弗逊悬架占用空间小空,成本低,稳定性好,日常驾驶完全够用,这也是它仍然如此受欢迎和经久不衰的原因。

但是一些追求驾驶乐趣的车型也会对其进行改进,比如君威GS的HiPer-Strut悬挂或者宝马的双关节悬挂,其实也可以算是麦弗逊悬挂的升级版。

▲麦弗逊悬架

双横臂悬架(双A臂双横臂悬架)的结构可以理解为在麦弗逊悬架的基础上增加一个横臂车轮的上横臂,与车身相连。车轮的横向力和纵向力由横臂承担,此时的减震机构只负责支撑车身和减震。

由于车轮的横向力和纵向力由两组横臂承担,所以双横臂悬架的强度和抗冲击能力比麦弗逊悬架强很多,车辆转弯时侧倾、制动点头等问题都能得到很好的抑制。

▲双横臂悬架

双横臂悬架通常采用上短下长的长横臂,可以在车轮上下运动时自动改变外倾角,减少轮距变化,减少轮胎磨损,能适应路面,轮胎接触面积大,地面附着性好。由于双横臂悬架比麦弗逊悬架多了一个上摇臂,需要占用更大的空空间,定位参数难以确定,所以出于空和成本的考虑,这种悬架很少用于小型车的前轴。

多连杆式悬架是通过各种连杆配置将车轮与车身连接起来的一套悬架机构,其连杆数量多于普通悬架。一般有三个或三个以上连杆的悬架称为多连杆式悬架。

目前主流的连杆数量是4个或5个。前悬架一般是3连杆或4连杆独立悬架;后悬架一般是4连杆或5连杆独立悬架。

多连杆悬架通过设计连接运动点的约束角度,可以主动调整车轮压缩时的定位,使车轮与地面保持垂直,并尽可能靠近地面,具有优良的机动性。

▲多连杆悬挂

多连杆悬架可以充分发挥轮胎抓地力,从而提高整车的操控极限。是所有悬架设计中最好的,但是结构复杂,制造成本高。一般这种悬挂出于成本和//k0/的考虑,很少用在中小型车上。

总的来说,我们既不能盲目的赞美独立悬架,也不能贬低非独立悬架。独立悬挂在操控性上确实更胜一筹。在这个人人都在谈论运动的时代,似乎只有独立悬架才能证明一辆车的运动基因,各个厂家也把悬架类型作为卖点来卖。

但对于普通消费者来说,依赖式悬挂其实更实用,毕竟成本低空大。相对来说,可操作性被淡化了。毕竟普通人想买的车大多以家用为主,性价比才是王道。

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