关于汽车悬架,你想要的都在这里

汽车市场上,我们经常会听到这样的一句话:这辆车主打操控性,那辆车主打舒适性;这辆车底盘比较硬,那辆车底盘比较软。那么到底是什么决定了车辆的操控性和舒适性以及底盘的软硬呢,也就是今天所要探讨的话题—汽车悬架。

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汽车悬架指的是车架与车桥之间一切传力装置的总称,它的作用在于“传力”,保障车辆行驶的稳定性,缓和路面的冲击。它主要由弹性元件、减震器、导向机构组成,关系到车辆的舒适性和操控性。

首先来说明一点,底盘的软硬也与悬架有关系。对于普通品牌的车辆来说,在整车设计时,底盘调校相对较软的车辆,在路况较差或是过减速带时,驾乘人员的舒适性体验比较好,但操控性不佳,同样在急加速或是急减速工况下,车辆容易出现“抬头”或“低头”,影响操控性。反之,整车设计时底盘调校偏硬的车辆,在路况较差时有很好的操控性,但驾乘人员的舒适性体验不佳。归根结底一句话,“鱼与熊掌不可兼得”,舒适性和操控性时相对矛盾的。

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悬架有两个非常重要的参数,阻尼和刚度。阻尼指的是减振器在压缩行程和伸张行程时的阻尼力。刚度指的是减振弹簧抵抗载荷冲击的能力。根据悬架的两个参数刚度和阻尼能否调节,悬架可分为两种,一种是被动悬架,一种是主动悬架。

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普通减振器结构图

对被动悬架来说,车辆的悬架系统是固定的,参数不可调节,只能被动地适应路况,操控性和舒适性不可兼得。对主动悬架来说,又有全主动悬架和半主动悬架之分。只有阻尼可变的称为半主动悬架,也就是底盘的软硬可以调节,舒适性和操控性也会有所提升。

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阻尼可调式减振器

阻尼和刚度都可以变化的称之为全主动悬架,它能针对不同的路况,自行调节底盘的软硬和离地间隙,达到操控性和舒适性都最佳的状态,多为BBA级别车的配置。

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空气悬架

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在A级车、B级车市场,因为成本的问题,车辆的前后悬架基本上采用的都是被动悬架。在被动悬架中,又分为两种,独立悬架和非独立悬架。

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独立悬架指的是汽车两侧的悬架系统彼此是相互独立的,运动是不相干扰的,在操控性和舒适性方面的性能,要优于非独立悬架。目前汽车市场上的独立悬架主要有:麦弗逊悬架、双叉臂悬架、多连杆悬架。如图所示:

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麦弗逊悬架

麦弗逊悬架因结构简单、成本低、占用空间小,有利于发动机舱的布局,不足之处是抗侧倾能力不足。车辆的前悬架多采用麦弗逊式悬架,从奇瑞QQ到保时捷911,全都采用这款类型。

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双叉臂悬架

双叉臂悬架相对于麦弗逊悬架来说,多了一个上控制臂,转弯的侧倾较小,悬架的刚度和强度也有所提升,不足之处是占用空间大、增加了成本。现在多为B级车前悬架的标配。

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多连杆悬架

多连杆悬架多指的是由4根以上的连杆构成的悬架,结构更为复杂,提升了操控性,缺点是占用空间大,调校参数复杂,多用于后悬架。

非独立悬架指的是底盘两侧的悬架系统存在着刚性连接,两侧悬架的运动存在着相互干扰现象,操控性和舒适性会受到影响,但结构简单、成本低,多用于A级车的后悬架。汽车市场上,非独立悬架主要有三种:扭力梁式非独立悬架、拖臂式非独立悬架、钢板弹簧式非独立悬架。具体结构如图所示:

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扭力梁式非独立悬架

扭力梁悬架是通过一根扭力梁来连接左右两侧的悬架,缓和冲击,保持车辆的稳定性。它的优点是承载力大、成本低,占用空间小。它的缺点是车辆的操控性和舒适性较差,这是非独立悬架的共性问题。

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复合扭力梁悬架

为了在一定程度上提升车辆的性能,在扭力梁悬架的基础上,加装瓦特连杆,构成复合扭力梁悬架。

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拖臂式非独立悬架

拖臂式非独立悬架通过上下摆动式的拖臂来连接左右两端的车轮,实现刚性连接。在吸收冲击载荷和支撑车身方面,以减振器和减振弹簧为主。它的优点是结构简单、成本低,缺点是抗侧倾能力差、承载性差。

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钢板弹簧式非独立悬架

钢板弹簧式非独立悬架由长度不同的片状弹簧钢制成,采用纵向布置,通过钢板的弯曲来支撑车身、缓冲路面冲击,运输车辆上大多采用此类悬架。它的优点是承载力大、结构简单、维修方便,缺点是质量较重、舒适性和操控性较差。

总结:不同级别的车辆,所匹配的悬架技术是不一样的。普通品牌的车辆,多匹配的是被动悬架,豪华品牌的车辆多匹配的是主动悬架。底盘调校方式的不同,决定了车辆的不同性能。也正因为如此,不同的品牌的车辆给人们不同的驾驶体验。


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