[汽車(chē)之家 技術(shù)] 大家好,上次的《教你看懂參數(shù)配置表》為您解讀到了變速箱參數(shù)部分,不知道之前的知識(shí)您消化的如何?這次我們將為您帶來(lái)懸架部分解讀,哪種操控性好,哪些對(duì)車(chē)空間影響小,哪類(lèi)又是因?yàn)槌杀疽蛩刈魉畹慕Y(jié)果,如何判定各種懸架結(jié)構(gòu)等等這些內(nèi)容并不復(fù)雜,本期以懸架為主題的《教你看懂參數(shù)配置表》就為解決這些問(wèn)題而來(lái)。
教你看懂汽車(chē)配置表系列 | |
第一期 | 車(chē)身參數(shù)部分 |
第二期 | 發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)部分 |
第三期 | 變速箱參數(shù)部分 |
未完待續(xù) |
在開(kāi)始本次的解讀之旅前,不知您是否對(duì)車(chē)輪定位參數(shù)有所了解,主銷(xiāo)后傾、主銷(xiāo)內(nèi)傾、車(chē)輪外傾、前束,這些名稱(chēng)以及代表的意思您是否領(lǐng)會(huì)。如果還比較陌生,強(qiáng)烈推薦您閱讀《初解底盤(pán)調(diào)校 車(chē)輛四輪定位原理淺析》。只有領(lǐng)會(huì)了上面說(shuō)的內(nèi)容,您才可以更好的理解本次的文章。
相信大家都有過(guò)翻看車(chē)輛宣傳彩頁(yè)的經(jīng)歷,其中懸架結(jié)構(gòu)這一項(xiàng)往往都是被宣傳或者描繪的神乎其神的項(xiàng)目,看似相同的懸架結(jié)構(gòu)到不同廠家的嘴下,似乎各不相同。其實(shí),懸架沒(méi)這么復(fù)雜,這次我們就幫您化繁為簡(jiǎn)。
給懸架分類(lèi)的方法有很多種,這次我們就根據(jù)汽車(chē)兩側(cè)車(chē)輪運(yùn)動(dòng)是否關(guān)聯(lián),這個(gè)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)來(lái)分類(lèi)。按照這個(gè)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn),懸架可以分為兩類(lèi)。即獨(dú)立懸架和非獨(dú)立懸架兩種形式。除此以外,在文章的最后我們將為您介紹目前還略有爭(zhēng)議的半獨(dú)立懸架。
目前比較常見(jiàn)的懸架有麥弗遜式獨(dú)立懸架、雙叉臂式獨(dú)立懸架、雙橫臂式獨(dú)立懸架、多連桿式獨(dú)立懸架、縱臂扭轉(zhuǎn)梁式非獨(dú)立懸架、整體橋式非獨(dú)立懸架等,下面我們就按照上面的分類(lèi)方法為您一一解讀。
■ 非獨(dú)立懸架
特點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、使用壽命長(zhǎng)
顧名思義,非獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)就是兩側(cè)車(chē)輪分別安裝在一根整體式的車(chē)橋兩端,車(chē)橋再通過(guò)彈性組件與車(chē)架相連。當(dāng)一側(cè)車(chē)輪因路況起伏跳動(dòng)時(shí),會(huì)影響到另一側(cè)車(chē)輪的定位參數(shù)。
● 縱置鋼板彈簧式非獨(dú)立懸架
代表車(chē)型:微面、卡車(chē)、客車(chē)
這種懸架中彈性元件不是我們常見(jiàn)的螺旋彈簧,而是使用縱向安裝的鋼板彈簧。這種結(jié)構(gòu)的懸架優(yōu)點(diǎn)就在于良好的承載性。目前,這種懸架廣泛用于貨車(chē)的前、后懸架中,當(dāng)然還有一部分硬派越野車(chē)使用這種結(jié)構(gòu)的懸架。
● 螺旋彈簧式非獨(dú)立懸架
代表車(chē)型:Jeep牧馬人
在這里,我們并不把常在配置表中看到的縱臂扭轉(zhuǎn)梁歸于螺旋彈簧式非獨(dú)立懸架,這部分內(nèi)容我們放在最后解讀。
■ 獨(dú)立懸架
特點(diǎn):車(chē)輪互不干擾、結(jié)構(gòu)略顯復(fù)雜
采用獨(dú)立懸架的車(chē)輛兩側(cè)車(chē)輪各自獨(dú)立地與車(chē)架或車(chē)身彈性連接,與非獨(dú)立懸架相比,它的兩側(cè)車(chē)輪可以相對(duì)自由的運(yùn)動(dòng),相互影響的情況較少。不過(guò),某些獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜,成本相對(duì)較高。
● 麥弗遜式獨(dú)立懸架
運(yùn)動(dòng)特性:車(chē)輪沿主銷(xiāo)移動(dòng)
代表車(chē)型:奇瑞QQ、福特?怂埂⒌诰糯砰w、斯巴魯森林人等
麥弗遜式獨(dú)立懸架是比較常見(jiàn)的前懸架形式,在一些資料中出現(xiàn)的彈性支柱懸架、減振支柱懸架實(shí)際上說(shuō)的都是麥弗遜式獨(dú)立懸架。它具有結(jié)構(gòu)緊湊、集成度高的優(yōu)點(diǎn),因此它占用的空間更小,這也是為什么它會(huì)被廣泛應(yīng)用在前懸架的原因之一。車(chē)身寬度相同的情況下,發(fā)動(dòng)機(jī)艙空間可以更大,便于布置機(jī)械部分,車(chē)頭吸能區(qū)域設(shè)計(jì)更自由,乘員艙空間表現(xiàn)更好。
當(dāng)然,麥弗遜式獨(dú)立懸架的缺點(diǎn)同樣顯而易見(jiàn),受制于結(jié)構(gòu),它橫向剛性較差。對(duì)車(chē)輛俯仰(也就是我們常說(shuō)的:點(diǎn)頭現(xiàn)象),以及扭矩轉(zhuǎn)向抑制不足。
麥弗遜式獨(dú)立懸架可謂現(xiàn)在車(chē)壇一哥,無(wú)論是小型車(chē)、緊湊型車(chē)、中型車(chē)還是跑車(chē)、SUV都可以見(jiàn)到它的身影。甚至某些曾經(jīng)使用其他獨(dú)立懸架的車(chē)型,在更新?lián)Q代時(shí)都改為使用麥弗遜式獨(dú)立懸架。比如馬自達(dá)ATENZA、第九代雅閣。究其原因,都與其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低廉不無(wú)關(guān)系。除了應(yīng)用在前懸架,也有部分車(chē)型的后懸架使用麥弗遜式獨(dú)立懸架,同用在前懸架上一樣,它的優(yōu)點(diǎn)也是成本低,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)則是上部的定位依然依靠彈性支柱,剛性和穩(wěn)定性相對(duì)多連桿要弱。
變種衍生類(lèi)型一:
代表車(chē)型:寶馬旗下部分車(chē)型
通過(guò)剛才的圖片我們可以看到,麥弗遜式獨(dú)立懸架的下控制臂大多呈英文字母“L”型,我們要說(shuō)的變種就是將“L”型下控制臂拆分成兩根連桿,所以它的本質(zhì)仍舊是麥弗遜式獨(dú)立懸架。這其中最為著名的就是寶馬的雙球節(jié)式獨(dú)立懸架。
『上圖即為寶馬3系前懸架』
它主銷(xiāo)下點(diǎn)設(shè)計(jì)自由度更大,橫向和縱向力受力分開(kāi),便于優(yōu)化設(shè)計(jì),同時(shí)提高襯套、球鉸的壽命。反映到駕駛感受上,在不考慮轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)的前提下,這種較為特殊的機(jī)械設(shè)定會(huì)使車(chē)輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)較為敏感、直接,或者可以說(shuō)是路感十分清晰,而缺點(diǎn)就是轉(zhuǎn)向較為沉重,特別是在車(chē)輛靜止的狀態(tài)下。
變種衍生類(lèi)型二:
代表車(chē)型:海外君威GS、君越、XTS
上面提到的懸架改變主要針對(duì)的是下控制臂,第二種改變是彈性支柱的改變,它就是獨(dú)立主銷(xiāo)結(jié)構(gòu)。它在麥弗遜式懸架的基礎(chǔ)上加強(qiáng)了橫向穩(wěn)定的設(shè)計(jì),又不像多連桿或雙叉臂式的前懸架結(jié)構(gòu)那般“繁冗”。
『圖為凱迪拉克XTS懸架結(jié)構(gòu)對(duì)比圖』
在懸架結(jié)構(gòu)上增加獨(dú)立的車(chē)輪支架結(jié)構(gòu),形成獨(dú)立的主銷(xiāo),使彈性支柱不再承擔(dān)主銷(xiāo)的角色。它的結(jié)構(gòu)也很緊湊,并且穩(wěn)定性和橫向剛性高于麥弗遜式獨(dú)立懸架,抑制點(diǎn)頭和扭矩轉(zhuǎn)向的作用比麥弗遜式獨(dú)立懸架更為優(yōu)秀;并且它還不用不改變車(chē)體結(jié)構(gòu),減少對(duì)減振器的負(fù)擔(dān)。
● 橫臂式獨(dú)立懸架(雙橫臂式獨(dú)立懸架、雙叉臂式獨(dú)立懸架)
運(yùn)動(dòng)特性:車(chē)輪在汽車(chē)橫向平面內(nèi)擺動(dòng)
代表車(chē)型:第四代發(fā)現(xiàn)、廣汽傳祺GA5、豐田皇冠
我們熟悉的雙橫臂、雙叉臂式獨(dú)立懸架都是這種車(chē)輪在汽車(chē)橫向平面內(nèi)擺動(dòng)的結(jié)構(gòu)。它們都是由兩個(gè)三點(diǎn)式桿件(A臂)加一個(gè)兩點(diǎn)式桿件構(gòu)成的懸架結(jié)構(gòu)。相比麥弗遜式獨(dú)立懸架,它的橫向剛度更好;對(duì)于車(chē)輛俯仰抑制更好,并且給予工程師設(shè)計(jì)自由度更高。它的缺點(diǎn)也顯而易見(jiàn),由于結(jié)構(gòu)略顯復(fù)雜,所以占用空間大,桿件數(shù)量增加使得其成本高。
除此以外,還有單橫臂式獨(dú)立懸架,它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊易于布置的優(yōu)點(diǎn),所以這種懸架主要用于如TATRA(太脫拉)這樣的具有越野能力的重卡上,乘用車(chē)上使用相對(duì)較少。
● 多連桿式獨(dú)立懸架
代表車(chē)型:福特福克斯、寶馬3系、奧迪A6L
“多連桿式獨(dú)立懸架”這個(gè)名詞在各種宣傳資料中屢見(jiàn)不鮮,所以我們首先要弄清楚什么是多連桿式獨(dú)立懸架。目前,我們將三連桿及三連桿以上的懸架稱(chēng)之為多連桿式獨(dú)立懸架。那么另一個(gè)問(wèn)題產(chǎn)生了,那就是什么才是連桿呢?其實(shí)凡是起導(dǎo)向作用,限制車(chē)輪自由度的桿件,都計(jì)入多連桿的數(shù)量中。也就是說(shuō)縱臂、斜臂、轉(zhuǎn)向拉桿都計(jì)入連桿數(shù)量。下面讓我們用經(jīng)典的五連桿式獨(dú)立懸架做個(gè)例子吧。
它的優(yōu)點(diǎn)就是設(shè)計(jì)自由度大,路面沖擊對(duì)車(chē)身影響小,利于提高舒適度。當(dāng)然對(duì)布置空間需求大,成本高,設(shè)計(jì)復(fù)雜,調(diào)校難,零部件數(shù)量多這些缺點(diǎn)也伴隨著它。
多連桿式獨(dú)立懸架中常見(jiàn)的五連桿獨(dú)立懸架
多連桿式獨(dú)立懸架中常見(jiàn)的梯形多連桿
上一代奧迪A6L的后懸架使用的就是梯形多連桿式獨(dú)立懸架,這種結(jié)構(gòu)的后懸架下擺臂呈H型或梯形,實(shí)際上同五連桿獨(dú)立懸架的下控制臂功能接近。
多連桿式獨(dú)立懸架中常見(jiàn)的E型多連桿
多連桿式獨(dú)立懸架中常見(jiàn)的三連桿式獨(dú)立懸架
不常見(jiàn)的多連桿式獨(dú)立懸架
● 車(chē)輪在汽車(chē)縱向平面內(nèi)擺動(dòng)的懸架(縱臂式獨(dú)立懸架)
這種車(chē)輪在汽車(chē)縱向平面內(nèi)擺動(dòng)的懸架也可分為兩種,即單縱臂式獨(dú)立懸架和雙縱臂式獨(dú)立懸架。它們也是很多人容易搞混的懸架結(jié)構(gòu),很多人都會(huì)將它們錯(cuò)認(rèn)為是非獨(dú)立懸架,實(shí)際上它們屬于獨(dú)立懸架,下面就讓我們了解下。
單縱臂式獨(dú)立懸架
代表車(chē)型:富康
單縱臂式獨(dú)立懸架在車(chē)輪上下運(yùn)動(dòng)時(shí),主銷(xiāo)后傾角會(huì)產(chǎn)生較大變化,目前用在前懸架上的幾率很少,我們熟悉的“老三樣”富康的后懸架便屬于單縱臂式獨(dú)立懸架。
它的兩側(cè)車(chē)輪不是各自獨(dú)立與車(chē)身做彈性連接,而是通過(guò)后橋總成連接。彈性墊塊將車(chē)輪與車(chē)身彈性連接,兩個(gè)單縱臂通過(guò)左右扭桿彈簧與后橋總成彈性連接。
相比于扭轉(zhuǎn)梁式非獨(dú)立懸架,這種結(jié)構(gòu)操控性更高。除了富康外,東風(fēng)雪鐵龍塞納也與之類(lèi)似。
雙縱臂式獨(dú)立懸架
雙縱臂式獨(dú)立懸架的兩個(gè)縱臂長(zhǎng)度一般相同,形成平行四連桿機(jī)構(gòu),這樣可以使車(chē)輪上下運(yùn)動(dòng)時(shí),主銷(xiāo)后傾角不變,較為適用于轉(zhuǎn)向輪。
■ 半獨(dú)立懸架
代表車(chē)型:速騰
相信您看過(guò)上面的文章,一定對(duì)懸架的分類(lèi)方法有了一定了解,所以我把半獨(dú)立懸架放在最后為您講解。我們常說(shuō)的縱臂扭轉(zhuǎn)梁式懸架便隸屬與此?v臂扭轉(zhuǎn)梁式懸架之所以能夠以“半獨(dú)立懸架”的名義介于多連桿等形式的獨(dú)立懸架和非獨(dú)立懸架之間,完全由其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)所決定:簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),縱臂扭轉(zhuǎn)梁式懸架由兩個(gè)縱向擺臂和一個(gè)可在一定程度上扭轉(zhuǎn)形變的扭轉(zhuǎn)橫梁組成,彈簧和減震器一般布置在縱臂后端靠近車(chē)輪軸承座的位置。同樣,也有諸多因素會(huì)影響到縱臂扭轉(zhuǎn)梁式懸架的運(yùn)動(dòng)特性,同時(shí)也關(guān)系到它的制造成本,首先我們來(lái)看看在乘用車(chē)上常見(jiàn)的兩種形式的縱臂扭轉(zhuǎn)梁式懸架。
第一種懸架由兩個(gè)平行于車(chē)身縱軸且只提供縱向力的縱臂和位于車(chē)輪軸線附近的橫梁組成,此外還需要一根橫向的止推桿來(lái)對(duì)懸架進(jìn)行橫向的定位,現(xiàn)款速騰的后懸架就采用的是這種結(jié)構(gòu)。
第二種懸架橫梁的位置更靠近與車(chē)身的連接點(diǎn),而且兩根縱臂與車(chē)身的連接點(diǎn)是有一定角度的,老款寶來(lái)采用的就是這種結(jié)構(gòu)。
除了上面提到的兩點(diǎn),橫梁的安裝位置還會(huì)對(duì)車(chē)輪的外傾角產(chǎn)生影響,如果橫梁越接近車(chē)輪,它承受更多的是彎曲應(yīng)力,這就像舉重運(yùn)動(dòng)員舉杠鈴時(shí)橫杠所表現(xiàn)出的彎曲相似,只不過(guò)懸架中橫梁的彎曲不會(huì)那么明顯,同時(shí)橫梁接近車(chē)輪相比接近車(chē)身連接點(diǎn)的布置位置會(huì)使車(chē)輪外傾角隨車(chē)輪上下跳動(dòng)時(shí)產(chǎn)生更加明顯的變化(就像杠鈴片的變化),但由于其變化的幅度是個(gè)很小的量級(jí),所以,其依然無(wú)法像獨(dú)立懸架那樣滿(mǎn)足車(chē)輛在彎道側(cè)傾時(shí)外側(cè)車(chē)輪垂直地面的接地要求。除了上面提到的這些,縱臂扭轉(zhuǎn)梁這種懸架形式中還隱藏著眾多秘密,如果您對(duì)這些秘密感興趣,歡迎點(diǎn)擊《其實(shí)沒(méi)那么簡(jiǎn)單 談扭轉(zhuǎn)梁懸架中的學(xué)問(wèn)》閱讀。
全文總結(jié):
作為車(chē)架、車(chē)身與車(chē)橋、車(chē)輪間傳力鏈接裝置的懸架,會(huì)把路面作用于車(chē)輪上的力傳遞到車(chē)架、車(chē)身上。它會(huì)與輪胎一起吸收、緩沖路面不平造成的振動(dòng)與沖擊,但這并不意味著結(jié)構(gòu)越復(fù)雜越好,強(qiáng)調(diào)空間、不追求極限操控的小型車(chē)、緊湊型車(chē)使用非獨(dú)立懸架無(wú)可厚非,而追求操控極限、駕駛樂(lè)趣的車(chē)型也并非只有多連桿式獨(dú)立懸架一種選擇。(圖/文 汽車(chē)之家 唐朝)
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