汽车百科:后悬挂形式
悬架就是汽车的腿,车轮则是汽车的脚。对于以奔跑为己任的汽车来讲,悬架的重要性可想而知。不同用途的汽车,对悬架的性能要求也不同,不同构造的悬架,其成本、性能也不尽相同。可以说,悬架直接决定汽车的性能取向。
悬架起什么作用?
悬架是指车轮与车身之间连接的部分,因此,如果从形式上看,它有两个主要作用:一是将车轮挂在车身下面;二是将车身支撑在车轮上面,起到“启下承上”的作用。
如果从悬架自身性能上看,它主要起两大作用:一是减振作用,这也是当初之所以在汽车上采用悬架的主要原因;二是支撑作用,它要对庞大的车身起到支撑作用,你总不能将车身直接放在车轮上吧。
悬架都由什么部件组成?
悬架系统包括三种部件,连杆、弹簧和减振器。连接车轮和车架的连杆,它控制了车轮运动的方式和角度,我们常听到的双臂式、单臂式、多连杆式等,就是指连杆的种类。
位于连杆与车架之间的弹簧,用来支持车身的重量,也可在车轮通过凸凹不平的障碍时发挥缓冲作用。弹簧的种类很多,有螺旋式、钢板式、扭力杆式,甚至是一种橡胶或者是一个充满空气的胶囊。
减振器的功能是抑制弹簧的过分振荡,除了能稳定车身,更重要的是确保车轮与地面有良好的接触。减振器有液压式的,也有充气式的,还有电磁式的。一般来讲,充气式和电磁式的减振器还可随行车情况而主动调节减振器的性能,实时改变减振器的阻尼系数。
稳定杆有什么作用?
稳定杆也称平衡杆,它的两端分别固定于左右悬架上,它在汽车转弯时,可减小车身侧倾程度,使车身尽量保持平衡。一般在注重运动性的车型上采用,前后悬架都可使用。当汽车转弯时,外侧悬架会压向稳定杆,这样稳定杆就会发生扭曲。由于稳定杆是个弹性杆,相当于一根扭杆弹簧,它的弹力会阻止车轮抬起,从而使车身尽量保持平衡。
怎样区分独立悬架和非独立悬架?
汽车悬架可按多种形式划分,但主要按独立和非独立方式来划分悬架。
所谓独立悬架,就是两个车轮间没有刚性连接,它们可以分别跳动,互不干涉,就是说它们的运动行为是相互独立的。“非”者不也,非独立悬架则是指两个车轮之间不是独立的,它们之间相互牵制,互相影响,一个车轮跳动,另一个车轮也会跟着跳动。
轿车的前悬架现在都是独立悬架,后悬架才分独立和非独立式,而且发展趋势也是独立式悬架。也就是说轿车悬架的发展方向是四轮独立悬架,而且后悬架将是多连杆式独立悬架。并不是说独立悬架的性能就比非独立悬架的性能好,这要看悬架的具体结构。例如夏利、吉利等还都是采用四轮独立悬架,它的前、后悬架都是撑杆式悬架,用减振器兼作悬架支柱(支撑杆)。
商用车上。
完全的非独立悬架,在一边车轮受到冲击或跳动时,不仅另一边车轮会受影响,更重要的是车身也可能要跟着受到冲击或跳动,因此它对汽车的舒适性极为不利;在过弯时,由于两个车轮连接在一体,使车轮对方向的随动性受到影响,或者说会影响其贴地性,因此它对汽车的操控性极为不利。基于这些原因,完全的非独立悬架在轿车上的应用比较罕见了,现在主要应用在连杆支柱式后悬挂
连杆支柱式悬架则是由麦弗逊悬挂而衍生出来的悬挂或者说是麦弗逊式悬架的变种,一般出现在后悬架中,它的下部不再是A臂,而是两根平行连杆和一根纵向拉杆。 由于麦弗逊悬挂先天性的侧向支撑不足,由此很多厂家也在尽可能保留麦弗逊悬挂体积小、质量轻的优势的同时,通过各种调整和变化以加强其侧向支撑的能力。
别克凯越使用连杆支柱式后悬
连杆支柱是麦弗逊悬挂用在后轮的一种方式,它将麦弗逊悬挂的下A字摆臂换成了两根横向连杆以及一根纵向拉杆,这能让它具有与麦弗逊悬挂相近的操控性能,又有比麦弗逊悬挂更高的连接刚度和相对较好的抗侧倾性能。但是同样也存在麦弗逊悬挂的缺点,就是稳定性不好,转向侧倾还是较大,需要加装平衡杆来减小转向侧倾。连杆支柱在一些日韩系车型的后悬挂上面有较多的应用,主要倾向舒适性。
连杆支柱式后悬挂在车型上的应用
长安铃木羚羊
赛拉图
凯越
汉兰达
日韩系车型后悬较多车型采用连杆支柱式独立悬挂
双叉臂式后悬挂
双叉臂式又称双A臂、双横臂式悬架,它的下部结构与麦弗逊式悬架一样,为一根A臂( 或称叉臂),同时车轮上部也有一根A臂与车身相连。减振弹簧和减振器,则一般与下A 臂相连。此时的减振支柱只负责支撑车体和减振任务,车轮的横向力纵向力,则都由A臂来完成。 双叉臂式悬挂通常采用上下不等长叉臂(上短下长),让车轮在上下运动时能自动改变外倾角并且减小轮距变化减小轮胎磨损,并且能自适应路面,轮胎接地面积大,贴地性好。
从结构可以看出,这种悬架的强度和耐冲击力都要比麦弗逊式悬架强很多。其强度高的特点被SUV设计师看重,这也是为何我们在大多数SUV上都能看到它身影的原因。另外由于轮胎上下均有A臂支撑,在悬架被压缩的时候,两组A臂会形成反向力,从而可以很好地抑制侧倾和制动点头等问题。在弯道上,由于支撑力强,也有利于轮胎定位的精准化,从而可以提高过弯极限,因此它也得到高级别轿车和跑车设计师的青睐。在奥迪大型SUV车型Q7、超级跑车R8 的前桥和后桥上,都是采用双叉臂式悬架。
双叉臂式前悬特点:
玛莎拉蒂等超级跑车以及F1方程式赛车均采用了双叉臂式前悬挂。
相比麦弗逊式悬挂双叉臂多了一个上摇臂,不仅需要占用较大的空间,而且其定位参数较难确定,因此小型轿车的前桥出于空间和成本考虑一般不会采用此种悬挂。但其具有侧倾小,可调参数多、轮胎接地面积大、抓地性能优异,因此绝大部分纯正血统的跑车的前悬挂均选用双叉臂式悬挂,可以说双叉臂式悬挂是为运动而生的悬挂,法拉利、优点:横向刚度大、抗侧倾性能优异、抓地性能好、路感清晰;
缺点:制造成本高、悬架定位参数设定复杂。
适用车型:运动型轿车、超级跑车以及高档SUV前后悬架。
双叉臂式后悬代表车型:
奥迪R8
玛莎拉蒂总裁
运动型轿车、超级跑车以及高档SUV前后悬架均采用双叉臂式独立悬挂
双横臂式后悬挂
双横臂式悬挂和双叉臂式悬挂有着许多的共性,只是结构比双叉臂式简单些,也可以称之为简化版的双叉臂式悬挂。同双叉臂式悬挂一样双横臂式悬挂的横向刚度也比较大,一般也采用上下不等长的摇臂设置。而有的双横臂的上下臂不能起到纵向导向作用,还需要另加拉杆导向。这种结构较双叉臂更简单的双横臂悬挂性能介于麦弗逊悬挂和双叉臂悬挂之间,拥有不错的运动性能,一般使用在A级或者B级家用车上。
双横臂式悬挂设计偏向运动性,其性能优于麦弗逊式式悬挂、但比起真正的双叉臂式悬挂以及多连杆前悬挂要稍差一些。
主要优点:横向刚度大、抗侧倾性能优异、抓地性能好、路感清晰;
主要缺点:制造成本高、悬架定位参数设定复杂;