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前雙橫臂後多連桿式懸架的特點分析!

汽車懸架冷知識:前雙橫臂後多連桿式懸架特性分析

汽車的懸架系統分為兩部分,即:

彈性元件+減震器=車身尺寸

連桿搖臂負責“支撐車輪”

很多汽車愛好者總在說“懸掛”,卻不知道懸掛分為兩部分;分析懸架的特性,首先要了解這個知識點,因為主要由螺旋彈簧組成的彈性元件看似不重要,但也是決定車輛操控性的重要部分。比如彈簧的強度和可壓縮的行程會決定車輛轉彎時的側傾程度,減震器是用來限制車輛發生波動時彈簧(車身)的頻率。通過下圖可以感受到這部分的作用。

雙橫臂懸架有什麽區別?

“雙”的定義說明這種懸架會有兩組“叉臂”,那麽有壹對就壹定有壹個“單”——我們先來了解壹下“單叉臂懸架”,這是應用最廣、最知名的“麥弗遜懸架”,也是被稱為“麥弗遜懸架”的區域;但本質是只有壹組下橫臂的單橫臂懸架,結構非常簡單。

下控制臂與副車架連接。

減震器集成彈簧

防側傾桿也是壹個重要部件。為什麽要有防側傾桿?

這就是麥弗遜懸架的結構特點,基本上是最低標準的獨立懸架;所謂獨立懸架,就是四個車道的懸架連桿搖臂互不接觸,各自懸架的連桿搖臂的活動球節都與車輛底盤獨立連接,使得單側或單側車輪輕微波動時,對側位置的車輪傾角不會受到明顯影響。

麥弗遜懸架的下控制臂(A型叉臂)可以上下波動,但更重要的是可以橫向支撐輪胎。汽車轉彎時會產生側向力,側向力不僅會推動車身達到不同的側傾程度,還會作用在車輪上。參考下圖。

當側向力推動車輪時,麥弗遜懸架的下控制臂可以有效支撐車輪底部,這部分的角度很難改變;但是側向力也會作用在車輪的上半部,所以車輪會從上部傾斜——“防傾斜桿”的作用是支撐車輪控制傾斜角度。如果傾斜角度過大,輪胎接觸面會減少,車輪抓地力也會降低。如果轉彎速度太高,傾斜角度可能會很大,以至於懸架會損壞。

所以麥弗遜懸架其實差,但也有占用空間少,制造成本低的優點;這個懸掛其實是壹個“U型”。說白了就是和車身結合後會像個圓柱體。橫向占據較大橫向空間的發動機和變速器可以坐進U型空間。而動力更強或者更強調車輛操控性(轉向感)的車輛,會壹直使用“麥弗遜加”。

雙叉骨的結構特征是不是很簡單?其實麥弗遜加了壹組上控制臂,也是A型的;和下控制臂壹樣,可以上下擺動,轉彎時可以支撐住車輪的上部。車輪的傾斜度控制能力與麥弗遜的防側傾桿相差甚遠。所以車身較重或者註重操控性的車輛會選擇雙橫臂。前輪驅動的有吉利博瑞,傳祺GA8,後輪驅動的也很多。目前凱迪拉克CT6價格最低,綜合素質更高。

開這些車可以刻意體驗轉彎時的指向性,感覺壹般比麥弗遜好;除非是調校水平很高的麥弗遜,否則會相當不錯。比如君威邁銳寶的麥弗遜懸架還不錯,韓DM/EV也有很高的標準。保時捷91也采用前麥弗遜懸架,技術水平可以反過來,但同樣技術水平的雙橫臂調校可能水平更高。

為什麽後懸架以多連桿式為主?

“麥弗遜+多連桿式”或“雙橫臂+多連桿式”是常見類型,只有少數車輛使用過前後麥弗遜或前後雙橫臂;采用雙麥弗遜是因為不太註重車輛操控性,采用這種結構是為了控制成本,體現四輪獨立懸架的賣點。但是前後雙橫臂的成本其實很高。後懸架有壹種“雙橫臂”,可以理解為“單橫臂劈裂”,即把壹個A型搖臂分成兩個獨立的搖臂。這樣能控制制造成本嗎?當然,兩個定位臂都要加強。

前懸架中的“雙球節”也類似於雙橫臂的結構,也是A型搖臂的分體;多環節指“≤3環節”,相當於雙叉骨的比較水平,主要是成本控制的產物。雙橫臂後懸架相當於四連桿或五連桿,但結構強度壹般是連桿的4/5以上,所以有些拉力賽車會使用這種“反造”懸架。

3/4/5連桿的特點是可以更精確的控制車輪的傾斜角度,但整體強度不適合專業標準的激烈駕駛;所以這種懸掛多用於民用級的踏板車,重在駕駛品質。但由於R&D和制造成本相對較高,結果是只有部分中高端車會使用;無論是操控性還是舒適性,妳都會像3系壹樣使用“雙球節+多連桿”,或者像E級壹樣使用“前後多連桿”。奧迪確實有前後五連桿的A4L,但是動力和驅動系統比較蹩腳。以前價格最低的采用前雙橫臂後五連桿的車是比亞迪F6。但由於消費者似乎並不買賬,後期的比亞迪也沒那麽傻。

特種車:越野車和硬派SUV經常采用“雙橫臂+多連桿式整體橋”,原因很簡單。首先,這種車會壹直行駛在崎嶇不平的路面上,車輪會壹直有誇張的傾斜度,控制臂承受的力會非常大。麥弗遜懸架無法控制車輪角度和保證下控制臂的可靠性。所以只能用結構更強的雙橫臂,比如坦克300,BJ40,哈弗H9,大同D90Pro。

雖然後懸架也是多連桿或者五連桿懸架,但不是獨立懸架的概念;全橋為非獨立懸架,兩側車輪固定在驅動橋兩端,幾乎不能扭轉(改變角度)。單側車身的起伏,必然會通過驅動橋撬動另壹端的車輪,影響車輪的抓地力,容易損壞輪轂。那麽增加多連桿只是用來控制車輪角度,不能達到獨立懸架那麽高的標準,但也能有效提高抓地力;或者通過瓦特聯動,但是標致沒有多連桿或者五連桿理想。

上圖是瓦特連桿的特點,可以簡單理解為壹端拉起,另壹端由活動搖臂推動,同樣可以有效控制傾斜角度;硬派車型中,福特撼路者采用瓦特連桿整體橋,水平也不錯。

這就是“雙橫臂+多連桿式”兩種車型的特點。國產代步車受制造成本限制,采用麥弗遜加多連桿尚可。畢竟動力不會很強;但如果選擇前驅、後驅或者搭載排量≥2.0T的四驅,帶雙橫臂的選項自然更好,除非麥弗遜也調高了。

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