為什麼幾根連桿就能支撐住汽車?

中國人的樂吧


題主所說的幾根連桿,這種懸掛指的是汽車的多連桿懸掛結構,先來簡單介紹下這種懸掛結構的一些特點。

多連桿獨立懸掛結構是由多根連桿、前束拉桿、橫向穩定杆、下襬臂、減震器和減震彈簧等部件所組成,它能通過前後置定位臂和上下控制臂,來有效地控制車輪的外傾角,一般4連桿以上的懸掛結構會被佈置在後輪,在前輪懸掛上則多采用3連桿或4連桿懸掛的結構。

多連桿懸掛結構可以讓車輪和地面保持最大的垂直面,減小車身的傾斜幅度,在運動的過程中可以自動調整車輪的外傾角、前束角,讓車輪獲得一定的轉向角度。通過對連接運動點的約束角度設計,可以讓懸掛在壓縮的過程中對車輪的定位進行相應的調整。

那麼底盤工程師就可以利用多連桿的這些結構特點,針對車型的特點對懸掛進行相應的調校,以發揮出該車型最大的操控性,和最大限度的發揮輪胎的抓地力。由於每個車輪都處於處於獨立彈跳的狀態,當一側車輪發生彈跳時,其他車輪將不會受到該車輪所帶來的影響,因此多連桿懸掛的結構可以最大限度保證汽車的行駛姿態,提高車內人員的舒適性。

不過多連桿懸掛結構的缺點就是結構複雜,成本較高且結構體積較大,很佔用汽車底盤和汽車後排的有限空間。

那麼在簡單瞭解完多連桿懸掛的結構特點之後,我們再回過頭來看看,為什麼就這幾根細細的金屬連桿,就可以承受著車身運動時的各種顛簸呢?

要回答這個問題,我們首先就從多連桿懸掛結構,在車身運動時所產生的受力範圍進行分析。

我們根據車身不同的行駛姿態,來分析多連桿在各自狀態下的應力狀況,這幾種行駛姿態大致可分為:

1、正常行駛狀態;2、制動狀態;3、加速狀態;4、轉彎狀態。

在這四種狀態下,多連桿懸掛都會出現各種作用力,但在各自狀態下車身懸掛所產生的最大應力範圍卻是不同的,那麼在這四種行駛姿態下,懸掛所發生的最大應力分別為:1、最大垂直力;2、最大制動力;3最大驅動力;4、轉彎時左右車輪所承受的最大垂直力。

那麼我們在瞭解完多連桿懸掛結構,在四大行駛姿態時的最大應力狀態後,我們就可以直接通過分析各種應力狀態下的懸掛受力點,來了解連桿是否在整個受力過程中所扮演的角色。

第一類和第四類的最大垂直力:它主要是發生在多連桿的控制臂和減震連接處、控制臂和副車架的連接處、控制臂與轉向節總成的連接處。

第二類最大制動力和第三類最大驅動力:它們都主要體現在車輪的垂直力荷載方面;

我們通過以上多連桿懸掛結構,在汽車行駛過程中的主要受力分佈點就可以看到,連桿在整個懸掛結構上並未起到核心的應力承受作用。也就是說,連桿在整個多連桿懸掛中的主要作用,不是用來承受車身在行駛過程中所產生的垂直作用力。

當然,我們也不能說連桿在整個過程中就不受力,連桿的受力主要來自於橫向方面的。比如當車身出現行駛姿態不穩定的時候,連桿就會對輪胎的前束角進行約束,將其控制在可控的擺動範圍之內。或者在車輛經過路面坑窪,車輪發生彈跳時,多連桿懸掛的上下臂會給車輪一個可控的擺動範圍,準確且及時地控制車輪的彈跳行程,令車身始終處於一個較為穩定的行駛姿態。

所以,考慮到連桿在懸掛結構中所承擔的責任,工程師們就沒必要把多連桿懸掛中的連桿,設計的過於粗壯,這不僅是白白浪費成本,也會給懸掛增加額外的重量,並減小了懸掛結構上的可調整空間。但是,某些車型上的多連桿懸掛,他們的連桿看上去給人一種很羸弱的感覺,瘦瘦的幾根連桿確實會讓人產生太容易斷裂的感覺

像有些車型只採用最簡單的3連桿懸掛結構,這在本質上也是一種節約成本的簡配行為,所以壹車熱評認為這類車企確實應該被噴。

這裡提到了3連桿懸掛,壹車熱評之所以說它是最簡單的多連桿結構,因為再往下的2連桿懸掛(也稱雙連桿懸掛)則不屬於多連桿懸掛的範疇,因為這種懸掛從結構上來講,依舊屬於麥弗遜懸掛的結構體系中。

因為2連桿的兩根連桿和麥弗遜懸掛一樣,其螺旋彈簧是和減震器套為一體的,共同承擔著車身的重量,並吸收車輪的彈跳,但其他多連桿懸掛的減震彈簧則是和減震筒分離的。不過2連桿懸掛也可以通過佈置橫向穩定杆的方式,來增強其對車輛橫向角度偏移的控制,以及增強車身的抗側傾能力。


壹車熱評


在汽車圈中,有一種懸架結構被網友戲稱為筷子懸架,這就是多連桿懸掛。因為這種懸掛的連桿就跟筷子一樣比較細。很多人認為筷子懸架容易斷裂,我想說大哥你的靈感都是哪來的?是來自於“一根筷子輕輕被折斷,十根筷子抱呀嘛抱成團”這首歌嗎?說多連桿懸掛節省成本是不錯,但是你要說它容易斷,你以為汽車工程師還沒有你聰明?

凱美瑞上採用所謂的筷子懸架,被一些媒體和網友黑成了馬蜂窩,首先這種懸架確實有節省成本的考慮,這個沒得洗,針對這一點網友怎麼說豐田減配也是正常,但是拋開減配不說,我們就談談這種懸架到底是否真的容易斷裂。

首先我們先聊聊懸架的支撐結構,懸掛系統包含了避震器、懸架彈簧、防傾杆、懸吊副梁、下控臂、縱向杆、轉向節臂、橡皮襯套和連桿等部件。實際上主要承受車身重量的並不是連桿,而是懸架彈簧和避震器,它們吸收了大部分的車輪彈跳以及車身重量,車身重量通過減振筒傳遞到車輪由車輪承擔,即使滿載,也依然在懸架彈簧和避震器的承受範圍之內。

而三根連桿既然不承擔主要重要,那麼它們的作用是什麼呢?兩根橫向拉桿,只要承擔車輛轉彎時候的側向拉力,縱向連桿則承擔車輛加速和減速時候的縱向拉力。注意到一點,這裡的力量是拉力,而不是橫向的壓力。

舉個簡單的例子,你可以輕易把一根筷子折斷,但是如果一直手抓住筷子頭,一隻手抓住筷子尾,在保持拉力與筷子的方向垂直的情況下,你可以把筷子拉斷嗎?

所以,多連桿這種形式的懸架,連桿起到的作用並不是支撐車輛,而是穩定車輛。這樣做最大的優點就是既能夠保證懸架整體的剛度,也能夠節省成本,簡化製造工藝。但與此同時,這樣的懸架抗側傾的能力較弱,只能依靠減震器來承受側傾力,所以需要加裝橫向穩定杆來更好地抗側傾。

總的來說,這種多連桿形式的懸架,雖然有廠商節省成本的目的,但是確實是不容易斷裂的,我們在購買的時候無需太過擔心。如果真的不放心,也大可以選擇其他形式的懸架。


老司機侃侃車兒


大家好,我是淘車邦。作為一名汽車領域的原創作者,在這裡我想簡單的發表一下我個人的觀點,希望可以對您所幫助。

首先我們先聊聊懸架的支撐結構,懸掛系統包含了避震器、懸架彈簧、防傾杆、懸吊副梁、下控臂、縱向杆、轉向節臂、橡皮襯套和連桿等部件。實際上主要承受車身重量的並不是連桿,而是懸架彈簧和避震器,它們吸收了大部分的車輪彈跳以及車身重量,車身重量通過減振筒傳遞到車輪由車輪承擔,即使滿載,也依然在懸架彈簧和避震器的承受範圍之內。

其次三根連桿既然不承擔主要重要,那麼它們的作用是什麼呢?兩根橫向拉桿,只要承擔車輛轉彎時候的側向拉力,縱向連桿則承擔車輛加速和減速時候的縱向拉力。注意到一點,這裡的力量是拉力,而不是橫向的壓力。

最後多連桿這種形式的懸架,連桿起到的作用並不是支撐車輛,而是穩定車輛。這樣做最大的優點就是既能夠保證懸架整體的剛度,也能夠節省成本,簡化製造工藝。但與此同時,這樣的懸架抗側傾的能力較弱,只能依靠減震器來承受側傾力,所以需要加裝橫向穩定杆來更好地抗側傾。

以上就是我的觀點,希望可以對你有所幫助,同時也希望大家關注我的頭條號,我會定期的發表一些和汽車相關的文章

在這裡同時也希望大家能夠喜歡我的分享,大家如果有更好的關於這個問題的解答,還望分享評論出來共同討論這話題。

我最後在這裡,祝大家每天開開心心工作快快樂樂生活,健康生活每一天,家和萬事興,年年發大財,生意興隆,謝謝!


淘車邦


問題中的連桿屬於汽車懸架中的一部分,汽車懸架系統是指車身、車架和車輪之間的一個連接結構系統,而這個結構系統包含了避震器、懸架彈簧、防傾杆、懸吊副梁、下控臂、縱向杆、轉向節臂、橡皮襯套和連桿等部件。當汽車行駛在路面上時因地面的變化而受到震動及衝擊,這些衝擊的力量其中一部份會由輪胎吸收,但絕大部分是依靠輪胎與車身間的懸架裝置來吸收的。

懸架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。也就產生了現在比較常見的五種懸架:麥弗遜式獨立懸架、雙叉臂式獨立懸架、單縱臂扭杆梁式非獨立懸架、連桿支柱式獨立懸架、多連桿式獨立懸架。

一般的車輪都有3-5根連桿組成支撐,全車會有十數根一起來承接汽車重量,大部分的汽車重量在1噸到2噸之間,一根連桿理論上可以支撐的重量至少300-500KG,所以不用擔心連桿無法支撐汽車的重量。



海說海車


題主問這個問題是小看了懸掛系統的支撐力量,立木頂千斤的道理相信大家都是很清楚的,既然連立起的木頭都可以支撐起千斤,那麼汽車四個角各一個支撐點,支起一噸多重的車子也就不奇怪了,每一個支點也就分個兩百公斤左右的重量,而這個重量對於高強度金屬連桿來說完全是小菜一碟的,同樣也不要小看彈簧、避震筒的作用,其實容易受到衝擊、產生形變的是塔頂附近的零件,對於那些改裝輪轂過大的車子來說,源於地面的衝擊力會順著避震上爬到塔頂,並最終作用於塔頂周邊零件!



支撐起汽車的其實並不是那些連桿,而是彈簧與避震筒

如上圖所示,支撐車身的只要是彈簧,可不要小看避震彈簧的力量,通常我們會根據K值大小來選擇合適的彈簧,K值簡單點說就是比如某彈簧4K,那麼就代表用四公斤的力量去壓縮它、或去拉伸它,只會產生一毫米的形變,而通常車用的避震彈簧都能產生幾十毫米的形變程度,所以承受起百八十公斤的重量並不是什麼難事;況且K值大的避震彈簧很多,前懸掛可以到11K、後懸可以到8.5K左右,當然係數更大的也有,只是不常用;


選擇彈簧K值的時候應注意,k值太大的彈簧比較硬,遇到衝擊產生的形變程度很低,雖然能提供充足的支撐,但無法通過較大程度的形變去洩力,所以衝擊力會作用於車內、塔頂,讓車內人員感覺不舒服,而一般賽車的彈簧都是這樣的,目的就在於提供充足的支撐、而犧牲掉舒適性;而K值太低也不行,k值過低的舒適性肯定更好,因為彈簧可以利用較大的形變程度對沖擊力充分的進行緩衝,但由於太軟則容易吃避震筒的行程,因為形變程度太大會容易用把避震筒的行程用到極限,會導致避震器加速報廢。。。其實從圖上就能看出,大部分的懸掛系統支撐起車身其實主要靠的就是彈簧、避震器,當然這隻的是靜態支撐,而只有當車子跑起來的之後那些個連桿、橫臂才能發揮出作用;四個避震筒➕彈簧都頂得上四個千斤頂了,所以支撐起車身是沒有任何問題的,千斤頂一個都能把車子頂起來對吧?道理是很容易理解的;車輛保持靜態時,所有的重量都是由避震系統所支撐,只不過在運動狀態下各個連桿、或上下橫臂開始介入承擔來至於各個角度的撕扯力,當然從這個角度就考驗懸掛的構造了,當然調教功底也很重要!

上圖就是典型的麥弗遜懸掛,優勢就是結構更加小巧,對於促進橫置前驅車的普及有很大的貢獻,因為橫置發動機太佔用空間,大型懸掛系統如多連桿、雙橫臂佔地面積大,不容易佈置;從理論上講麥弗遜懸掛的運動性不如雙叉臂、舒適性不如多連桿,但通過高超的調校技術也能比擬雙叉臂懸掛,只不過差異就在於極限偏低,不過像保時捷911這樣的發動機後置跑車,前懸掛用麥弗遜還可以,因為車頭重量不大過彎時產生的橫向撕扯力不大,所以麥弗遜足以應付,但保時捷的麥弗遜懸掛可不是普通的麥弗遜,無論設計、結構、材質都屬於上品!
如上圖所示最適合運動的雙橫臂前懸掛,最主要的就是比麥弗遜多了一個上橫臂(圖中彈簧附近的橫臂),更善於控制高速行駛中來至於橫向的撕扯力,其實普通車友用不到這些,很多配置都是在很極端的條件下才能發揮出其應該有的作用,而日常行駛中是很難以感覺出來的;鄙人最喜歡的懸掛就是雙橫臂,倒不是因為它性能強,只是看上去更粗壯、厚重,有種安全感;懸掛就是這樣,往往一些結構越簡單的懸掛,雖然造價低,但由於其控制變量太少卻給設計、調教帶來了極大的困難,而如五連桿、雙叉臂這樣的大型懸掛組,造價成本會更高些,但由於控制變量多,所以更容易調教出優秀的性能!


非專業車評


恩,那種視頻我也經常看,不過視頻那種車輛往往都是帶大梁的硬派越野車,後軸懸掛往往都是多連桿整體橋的。我們常見的多數車輛支撐車身重力還得靠車架、副架將整車重量分攤給整體橋、螺旋彈簧和減震器,最後再均分到各個輪子上。這其中連桿也會起到一丟丟的支撐作用,但連桿的主要作用是連接車輪和車架、平衡穩定、保持車輪在標定範圍內可以獨立的隨意變動。

多連桿後懸掛

以多連桿後懸掛為例,車輪會通過副架連接到車身骨架上(活性連接),螺旋彈簧、減震器一端連接車輪另一段也會通過車身副駕連接到車身骨架。車輛靜止或者滿座的情況下車身的重量基本都是靠它倆來支撐的,連桿幾乎不會承車身重量。當車輛行駛起來車身重力主要仍是靠它倆支撐,但由於路面不平整會造成輪子擺動、傾斜、受力不均勻的情況,連桿這時會守到重力慣性影響但它的主要作用是:連接、平衡、拖拽、調節並分擔一小部分運動慣性支撐。不過連桿的活動區間和力度也不是沒有限度的,只要在調教設定的範圍內都沒事,不過一旦過於激烈駕駛,超過承受額定範圍斷杆、斷軸、斷副駕的情況也很多。


另外常見幾款懸架支撐可以瞭解下:

麥弗遜

家用車居多也是最常見的前懸掛,麥弗遜懸掛的受力支撐主要靠的是減震和螺旋彈簧。當然在車輛運動的情況中下襬臂和防傾杆也會由於運動慣性受重力影響,但是受重力影響並不大,主要仍是控制輪子在一定範圍內可獨立調整。類似演變出來的雙叉臂前懸掛、雙球節、三連桿等雖然結構有差異但是性質一樣。

雙叉臂後懸掛

前懸掛遇到的比較多,一般多用於偏運動和性能的車型中,或者是中大型豪華車上但在一些老車中也出現在後懸掛中。特點是由上下兩個A型叉臂連接車身骨架或者副架。雙叉臂後懸掛車身重量的支撐主要還是得靠減震器和螺旋彈簧,在運動狀態懸掛也是主要用來調整震動和輪子擺動幅度。

扭力梁懸掛

扭力梁就不多說了,一根大梁連接車輪,由減震器主要承擔承受車身重量。運動起來後震動不可避免,兩輪各自不獨立只能靠減震和彈簧抵消震動。



扭力梁+瓦特連桿半獨立懸掛

和扭力梁大差不差,只是多了一套副架+連桿的組合,承重仍然靠減震和彈簧。由於瓦特連桿的存在車輛運動起來駕駛感和操控感要比非獨立懸掛好很多。這麼粗壯結實的橫樑你應該不會擔心它斷吧,不過結實不結實連接處的設計和用料才是關鍵。(回憶下別克的分體式襯套)



總之你可以理解為連桿是控制車輪調節擺動的的它並不是承載車身重量的。


旋轉的方向盤


這種多連桿懸掛結構連桿的分工不同,細的是承受拉力,不承受扭力和支撐力,直立粗的是立輪軸承受扭立和支撐力,由這一組分別承受不同力矩的軸杆將車輪固定在一個正確位置,這種結構可以以最低成本實現懸掛軸下輕量化,較細承受拉力的軸負荷承載量廠家己經驗證強度完全不是問題可以放心使用。


紅衫樹16


這四根鋼板卡子能承受一百噸的壓力。



八品武仙


汽車連桿主要作用就是起到支撐車輛,緩衝路面對車輛衝擊,提高乘員舒適性。

我們看到的普通家用轎車,連桿將作用力都是傳遞到車身上的,由車身承受最終的力。所以有的家用轎車車身剛度不夠的話,走爛路會出現咯吱的異響。

越野車會有一個從前貫穿到後的縱梁,承受路面的衝擊。越野車用承載式車身的話,很容易車身變形無法使用了




Auto內參消息


從力學的角度來說,這些杆雖然細了點,但通過合理的結構設計,組合成一套連桿系統,使得每根杆都受拉力,而不是彎矩或扭矩,避免了應力集中,因而不會有很大的應力,正常工況下是安全的。

扭力梁受彎矩,太薄了就,,,比如某高級車某騰,主要是省得太狠了!


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