汽車(chē)各種懸掛系統(tǒng)
互聯(lián)網(wǎng) 俠名 汽車(chē)電器維修 2012-07-06
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汽車(chē)懸掛系統(tǒng) 汽車(chē)懸掛系統(tǒng)從最初的非獨(dú)立懸掛到獨(dú)立懸掛，然后又從獨(dú)立懸掛中衍生出麥弗遜，雙叉式等繁多的種類以及獨(dú)立懸掛中最先進(jìn)的設(shè)計(jì)-多連桿懸掛。 麥弗遜是音譯過(guò)來(lái)的中文名字，它是用該懸掛系統(tǒng)設(shè)計(jì)者的名字命名的。麥弗遜在汽車(chē)前懸掛上的應(yīng)用之廣是其他懸掛無(wú)法比擬的。大到寶馬M3，保時(shí)捷911這類高性能車(chē)，小到菲亞特STILO，福特FOCUS，甚至國(guó)產(chǎn)的哈飛面包車(chē)前懸掛都是采用的麥弗遜式設(shè)計(jì)。 麥弗遜懸掛通常由兩個(gè)基本部分組成：支柱式減震器和A字型托臂。之所以叫減震器支柱是因?yàn)樗藴p震還有支撐整個(gè)車(chē)身的作用，他的結(jié)構(gòu)很緊湊，把減震器和減震彈簧集成在一起，組成一個(gè)可以上下運(yùn)動(dòng)的滑柱；下托臂通常是A字型的設(shè)計(jì)，用于給車(chē)輪提供部分橫向支撐力，以及承受全部的前后方向應(yīng)力。整個(gè)車(chē)體的重量和汽車(chē)在運(yùn)動(dòng)時(shí)車(chē)輪承受的所有沖擊就靠這兩個(gè)部件承擔(dān)。所以麥弗遜的一個(gè)最大的設(shè)計(jì)特點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單能帶來(lái)兩個(gè)直接好處那就是：懸掛重量輕和占用空間小。我們知道，汽車(chē)懸掛屬于運(yùn)動(dòng)部件，運(yùn)動(dòng)部件越輕，那么懸掛響應(yīng)速度和回彈速度就會(huì)越快，所以懸掛的減震能力也就越強(qiáng)；而且懸掛質(zhì)量減輕也意味著彈簧下質(zhì)量減輕，那么在車(chē)身重量一定的情況下，舒適性也越好。占用空間小帶來(lái)的直接好處就是設(shè)計(jì)師能在發(fā)動(dòng)機(jī)倉(cāng)布置下更大的發(fā)動(dòng)機(jī)，而且發(fā)動(dòng)機(jī)的放置方式也能隨心所欲。在中型車(chē)上能放下大型發(fā)動(dòng)機(jī)，在小型車(chē)上也能放下中型發(fā)動(dòng)機(jī)，讓各種發(fā)動(dòng)機(jī)的匹配更靈活。但同時(shí)也有很多不足比如穩(wěn)定性差�？箓�(cè)傾和制動(dòng)點(diǎn)頭能力弱。增加穩(wěn)定桿以后有所緩解但無(wú)法從根本上解決問(wèn)題。耐用性不高。減震器容易漏油需要定期更換。 雙叉臂懸掛設(shè)計(jì)是越野車(chē)和城市休閑SUV慣用的設(shè)計(jì)手法。而這種設(shè)計(jì)相對(duì)麥弗遜式設(shè)計(jì)穩(wěn)定性、適應(yīng)性要更出色，增加橫向承受力的鋼性，使用壽命得以大大提升。同時(shí)在使用雙叉臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后使得減震支柱不承受橫向力。但任何結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)都不是絕對(duì)的，相對(duì)麥弗遜它的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，相應(yīng)速度、靈敏性相對(duì)較低，乘坐舒適性相對(duì)打了折扣。 汽車(chē)懸掛系統(tǒng)從最初的非獨(dú)立懸掛到獨(dú)立懸掛，然后又從獨(dú)立懸掛中衍生出麥弗遜，雙叉式等繁多的種類以及獨(dú)立懸掛中最先進(jìn)的設(shè)計(jì)-多連桿懸掛。 所謂多連桿懸掛，顧名思義就是通過(guò)各種連桿配置把車(chē)輪與車(chē)身相連的一套懸掛機(jī)構(gòu)。而連桿數(shù)量在3根以上才稱為多連桿，目前主流的連桿數(shù)量為5連桿。因此其結(jié)構(gòu)要比雙叉和麥弗遜復(fù)雜很多。我們知道，雙叉懸掛是通過(guò)上下兩個(gè)A字型控制臂對(duì)車(chē)輪進(jìn)行定位。由于A字型控制臂僅能做上下方向的浮動(dòng)，通過(guò)對(duì)控制臂長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)配置可以達(dá)到動(dòng)態(tài)控制車(chē)輪外傾角的目的，提高汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)的操控性能。但對(duì)于轉(zhuǎn)向輪和隨動(dòng)輪來(lái)說(shuō)，僅僅靠控制外傾角來(lái)適應(yīng)彎道所提高的性能顯然是有限的。在四輪定位參數(shù)中除了外傾角，還有前束角也是影響彎道操控的重要參數(shù)，那么怎么樣才能像控制外傾角一樣動(dòng)態(tài)控制前束角呢？這一點(diǎn)雙叉臂可以做到，但提高的性能非常有限。雖然雙叉臂懸掛在設(shè)計(jì)上擁有很大的設(shè)計(jì)自由度，如果要用雙叉臂來(lái)控制前束，通常的做法就是在A字型控制臂與車(chē)身相連的前端連接處裝入較柔軟的橡膠襯套。 當(dāng)車(chē)輛轉(zhuǎn)彎時(shí)由于前后襯套的剛度不同，車(chē)輪會(huì)向彎道方向改變一定的前束角度，如果這種設(shè)計(jì)用于后輪，后輪就可在橫向力的作用下隨動(dòng)轉(zhuǎn)向，雖然這個(gè)轉(zhuǎn)向角度很小，但對(duì)性能還是有一定提高的。通過(guò)設(shè)計(jì)橡膠襯套的剛度能達(dá)到一定的可變前束角角度以及隨動(dòng)轉(zhuǎn)向功能，但橡膠襯套的首要任務(wù)還是起連接懸掛和隔絕震動(dòng)的作用，因此剛度不能過(guò)低。這就造成對(duì)可變前束以及隨動(dòng)轉(zhuǎn)向的局限性，緊能獲得一個(gè)很小的角度。 多連桿懸掛就完全解決了這個(gè)問(wèn)題，它通過(guò)不同的連桿配置，使懸掛在收縮時(shí)能自動(dòng)調(diào)整外傾角，前束角以及使后輪獲得一定的轉(zhuǎn)向角度。其原理就是通過(guò)對(duì)連接運(yùn)動(dòng)點(diǎn)的約束角度設(shè)計(jì)使得懸掛在壓縮時(shí)能主動(dòng)調(diào)整車(chē)輪定位，而且這個(gè)設(shè)計(jì)自由度非常大，能完全針對(duì)車(chē)型做匹配和調(diào)校。因此多連桿懸掛能最大限度的發(fā)揮輪胎抓地力從而提高整車(chē)的操控極限。但由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本也非常高，無(wú)論是研發(fā)實(shí)驗(yàn)成本還是制造成本都是最高的，但性能是所有懸掛設(shè)計(jì)中最好的。 我們常見(jiàn)的中型和大型車(chē)上才會(huì)使用這種設(shè)計(jì)，但通常都只用于后輪。原因是多連桿機(jī)構(gòu)非常復(fù)雜而且占用空間大，使其不便于布置。因此只能用于擁有較大空間的后橋上。但這里也有一個(gè)例外，那就是奧迪系列車(chē)型。 |
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