全面解析麥弗遜式獨立懸掛

在這個言必談操控、論必說運動的年代裡,幾乎所有汽車品牌多在大力的宣傳自己產品優秀的操控性能,從歐系的寶馬、奧迪、薩伯到日系的謳歌、英菲尼迪等高端品牌無不在極力宣傳自己良好的操控性和運動性,就連一向以舒適性能為取向的奔馳、凱迪拉克、雷克薩斯等高端品牌也在新近的設計中加入了更多的運動取向。從以福克斯為代表的緊湊型轎車到以邁騰為代表的中級車到以寶馬5系Li為代表的高檔車無不標榜自己的運動性能。那麼他們是否如宣傳所說這麼優秀,此次汽車探索就為大家解讀影響汽車運動性能的汽車底盤的核心——懸掛系統,並分析不同懸掛對汽車操控性及舒適性的影響。

全面解析麥弗遜式獨立懸掛

『懸掛在汽車底盤安放位置的示意圖』

懸掛的概念和分類

首先讓我們來了解一下什麼是懸掛:懸掛是汽車的車架與車橋或車輪之間的一切傳力連接裝置的總稱,懸架的主要作用是傳遞作用在車輪和車身之間的一切力和力矩,比如支撐力、制動力和驅動力等,並且緩和由不平路面傳給車身的衝擊載荷、衰減由此引起的振動、保證乘員的舒適性、減小貨物和車輛本身的動載荷。典型的汽車懸掛結構由彈性元件、減震器以及導向機構等組成,這三部分分別起緩衝,減振和力的傳遞作用。絕大多數懸掛多具有螺旋彈簧和減振器結構,但不同類型的懸掛的導向機構差異卻很大,這也是懸掛性能差異的核心構件。根據結構不同可分為非獨立懸掛和獨立懸掛兩種。

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『奧迪S4前後均採用了獨立懸掛』

非獨立懸掛由於是用一根杆件直接剛性地連接在兩側車輪上,一側車輪受到的衝擊、振動必然要影響另一側車輪,這樣自然不會得到較好的操縱穩定性及舒適性,同時由於左右兩側車輪的互相影響,也容易影響車身的穩定性,在轉向的時候較易發生側翻。獨立懸掛底盤紮實感非常明顯。由於採用獨立懸掛汽車的兩側車輪彼此獨立地與車身相連,因此從使用過程來看,當一側車輪受到衝擊、振動後可通過彈性元件自身吸收衝擊力,這種衝擊力不會波及另一側車輪,使得廠家可在車型的設計之初通過適當的調校使汽車在乘坐舒適性、穩定性、操縱穩定性三方面取得合理的配置。選用獨立懸掛汽車一般來說其操控性和舒適性均要明顯好於選用非獨立懸掛的汽車。

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『多連桿懸掛是獨立懸掛的典型代表』

懸掛把車架與車輪彈性地聯繫起來,關係到汽車的多種使用性能,是汽車最重要的三大總成之一(其它兩個分別是:發動機和變速箱)。從結構上看,汽車懸掛僅是由一些杆、筒以及彈簧等簡單構件組成,但汽車懸掛卻是一個非常難達到完美要求的汽車總成,這是因為懸架既要滿足汽車操縱穩定性的要求,又要保證汽車的舒適性要求,而這兩方面又是相互矛盾的。為了取得良好的舒適性,需要大大緩衝汽車的震動,這樣彈簧就要設計得軟些,但彈簧軟了卻容易使汽車發生剎車“點頭”、加速“抬頭”以及嚴重側傾偏向,不利於汽車的轉向,容易導致汽車操縱不穩定等。

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『邁騰原型車大眾帕薩特B6前後懸掛示意圖』

懸掛的構件雖然簡單但參數的確定卻相當的複雜,廠家不但要考慮汽車的舒適性,操控穩定性還要考慮到成本問題。基於這三個問題不同廠家有不同的傾向性策略。也就產生了國內現在比較常見的五種懸掛:麥弗遜式獨立懸掛、雙叉臂式獨立懸掛、單縱臂扭杆梁式半獨立懸掛、連桿支柱式獨立懸掛、多連桿式獨立懸掛。下面就讓我們來逐一分析以上五款國內常見懸掛,今天首先來介紹下使用最普遍的麥弗遜式獨立懸掛。

麥弗遜式獨立懸掛

麥弗遜式懸掛是當今世界用的最廣泛的轎車前懸掛之一。麥弗遜式懸掛由螺旋彈簧、減震器、三角形下襬臂組成,絕大部分車型還會加上橫向穩定杆。主要結構簡單的來說就是螺旋彈簧套在減震器上組成,減震器可以避免螺旋彈簧受力時向前、後、左、右偏移的現象,限制彈簧只能作上下方向的振動,並可以用減震器的行程長短及鬆緊,來設定懸掛的軟硬及性能。

全面解析麥弗遜式獨立懸掛

『典型的麥弗遜式前懸掛示意圖』

麥弗遜式懸掛結構簡單所以它輕量、響應速度快。並且在一個下搖臂和支柱的幾何結構下能自動調整車輪外傾角,讓其能在過彎時自適應路面,讓輪胎的接地面積最大化,雖然麥弗遜式懸架並不是技術含量很高的懸架結構,但麥弗遜式懸掛在行車舒適性上的表現還是令人滿意,不過由於其構造為直筒式,對左右方向的衝擊缺乏阻擋力,抗剎車點頭作用較差,懸掛剛度較弱,穩定性差,轉彎側傾明顯。

全面解析麥弗遜式獨立懸掛

『典型的麥弗遜式懸掛』

由於其佔用空間小適合小型車以及大部分中型車使用國內常見的廣州本田飛度、東風標緻307、一汽豐田卡羅拉、上海通用君越、一汽大眾邁騰等前懸掛均採用了麥弗遜式獨立懸掛。

全面解析麥弗遜式獨立懸掛

『麥弗遜式獨立懸掛比較常見』

需要特別說明的是作為超級跑車的保時捷911也採用了麥弗遜式前懸掛,這足以證明這款懸掛具有廣泛的適應性。

全面解析麥弗遜式獨立懸掛

『德系跑車代言人保時捷911也採用麥弗遜式前懸掛』

主要優點:結構簡單、佔用空間小、響應較快、製造成本低。

主要缺點:橫向剛度小、穩定性不佳、轉彎側傾較大。

適用車型:中小型轎車、中低端SUV前懸架。


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