从类型上来说,一般悬架分为独立悬架 和非独立悬架。在非独立悬架中使用比较多的是扭力梁结构;而独立式悬架中比较常见的有麦弗逊式独立悬架、多连杆式独立悬架、双叉臂悬架 和双横臂悬架。在独立悬架中,除了前面几个比较常见的外,还有空气悬架 ,在一般车辆上使用的不多。

这就是常见的悬架类型,下面我们针对每一个常见的悬架类型进行剖析,阐述其工作原理和优缺点。

非独立悬架

扭力梁结构

扭力梁式悬架是非独立式悬架中常见的,其结构如下图所示

其工作原理是将非独立悬挂的车轮装在扭力梁的两端,当一边的车轮上下跳动时会使扭力梁绕红线跳动,从而带动另一侧车轮也相应的跳动,减小整个车身的倾斜或者摇晃。作为非独立悬挂,运动起来的效果大概是这样的:

非独立式扭力梁悬架一般应用于发动机前置前驱的车型,而且扭力梁悬挂一般都是后悬挂的形式。

优点:结构简单,制造成本低,容易维修而且占用车底空间小,可以降低车辆的底盘高度,进而可以提高车内的空间,也特别适合用于小型车。

缺点:车身倾斜时,扭力梁的扭曲会影响车轮倾角的变化,左右两侧在弹跳时会产生相互牵制,剧烈转向时甚至会发生举脚的状况,而且无法调整定位角度,进而影响了汽车的操控性。

独立悬架

麦弗逊式独立悬架

麦弗逊式独立悬架应该是大家经常听到的一个名词,麦弗逊式独立悬架是什么样的呢,我们还是先来看一张图:

想要了解其工作原理,我们来看一侧的结构形式

主要有减震器、旋转弹簧和下摆臂,有些车型中还会加上横向的稳定杆。旋转弹簧是套在减震器上的,减震器可以避免弹簧受力时前后左右的偏移现象,限制弹簧只能上下方向震动,因为这个特性,可以通过减震器的行程长短和松紧来设定悬挂的软硬以及性能,也就是通常说的悬挂调教。

有个动态效果看着很不错:

可以看到车轮受力后,旋转弹簧主要是上下的跳动,并没有出现明显的前后左右的摆动。

另外,麦弗逊式悬架一般多用于前置悬架。

优点:具有良好的响应性和操控性,结构简单,占用空间小,成本低,重量轻,易于发动机的布置,过弯时能自适应路面,舒适度好,所以应用比较广泛。

缺点:行驶在不平路面时,车轮容易自动转向,受剧烈冲击时,滑柱容易造成弯曲,因而影响转向性能,稳定性差,抗侧倾和制动点头能力弱,增加稳定杆后有所缓解,但无法从根本上解决问题,耐用性不高。

我们说到麦弗逊式独立悬架应用非常广,国内常见的车型飞度,标致307,卡罗拉,君越,迈腾等等前置都是采用了此悬架结构,应用的车型确实太多,没法一一列举,不过值得一提的是超级跑车保时捷911的前置悬架也是使用的此结构。

多连杆独立悬架

多连杆独立悬架不像前面两种一样有明显的倾向于用于前置还是后置,它可以分为多连杆的前置悬挂和多连杆的后置悬挂。前置悬挂一般分为三连杆或者四连杆独立悬挂,而后置悬挂一般分为四连杆或者五连杆后置悬挂,其中五连杆的后置悬挂应用比较广泛。

如下图是奥迪A4L的后置多连杆独立悬挂:

顾名思义多连杆则是使用了多个连杆来固定悬置与车身的连接,很明显相比于前面的麦弗逊式独立悬架,多连杆的连接方式对车轮传递的震动处理的更加细腻,可以大幅的减少来自地面的前后方向作用力,进而改善加速和制动时的平顺性以及舒适性,同时也保证了直线行驶的稳定性。

大家可以看一下奥迪Q5的五连杆式独立悬挂:

优点:舒适性高,由于连杆数量比较多,可以尽量保持车轮与地面的垂直度,车身倾斜小,轮胎贴地性比较好,操控性好。

缺点:多连杆结构相对复杂,材料成本、研发成本和制造成本都比较高,占用的空间比较大,中小车型一般不考虑这种悬置类型。

基于多连杆悬架的特点,这种悬架主要应用在较大车型而且相对高端一点的车型上,因为其成本比较高,比较常见的比如奔驰E级,华晨宝马3系和5系,奥迪的A4和A6等车型前后都采用这种悬置结构,而像帕萨特只有前悬使用了这种结构,当然也有一些车型仅在后置上使用了这种结构,比如速腾、雅阁、君越和皇冠等等。

双叉臂式独立悬架

双叉臂独立悬架有上下两个叉臂,所以横向的作用力会被两个叉臂吸收,竖向的支柱只需要承载车身重量即可,所以呢这种双叉臂的悬架结构横向刚度大,其结构如下所示:

我们也在网上找了一个放大某一侧的图片,对于此悬架结构的认识很有帮助,放大的这一结构和上面的整体结构没有关系,这是两个不同的设计,但都是属于双叉臂独立悬架的类型

在这放大的图片中,可以清晰地看出两个叉臂的布置情况,也很好的理解了为什么叫双叉臂悬架。大家可以看一下双叉臂结构在运动中的动态效果

优点:横向刚度大,抗侧倾能力强,抓地性能好,路感清晰。

缺点:制造成本高,悬架定位参数设定复杂,维修保养的复杂度也比较高,定位悬架和四轮定位时参数也比较难以确定。

基于双叉臂式独立悬架的这些特点,相比于麦弗逊式独立悬架结构更加复杂,占用的空间也比较大,成本也是比较高的,所以一般来说,并不适合小型车的前置悬架,而且对于制造商的技术水平要求也比价高。但是其优越的性能成为一些运动血统车辆的首选,比如法拉利和玛莎拉蒂等车型都使用了这种结构的前置悬架。
双横臂式独立悬架

双横臂式悬挂和双叉臂式悬挂有着很多相似的地方,只是在结构上相当于一个简化版的双叉臂结构。双横臂结构大体是这样的:

可以明显的看出结构上和双叉臂很类似,而且我们可以看到上下两个横臂的长度是不一样的,这是因为如果上下等长的横臂在运动过程中车轮上下跳动时,车轮有很大程度的侧滑移,对轮胎的磨损很大。

双横臂设计在横向刚度上表现也不错,设计中一般采用上下不等长的摇臂设计

优点:减震器没有横向的载荷,上端的高度比较低,有利于降低车头的高度,改进车型,有良好的操纵稳定性和舒适性,也算是比较高级的悬架。

缺点:占用的空间比较大,制造成本也比较高。

目前采用这种悬挂设计的车型,雅阁采用的双横臂的前悬挂,奔驰C300也是采用了这种前置悬挂,国产车型,比如哈弗H8,奔腾B70等车型也是采用这种悬挂设计。

到底哪一种悬架好

我想这一定是大家比较关心的,我们就来基于前面所述的优缺点做一个简单的总结。

一、总体来说独立悬架比非独立悬架要好

通过前面的优缺点大家看到了,如果从性能的角度出发,无疑独立悬架要比独立悬架好,而且现在主流的车型都是使用了独立悬架,很少在使用非独立悬架了,当然一些货车以及客车除外。

二、麦弗逊式独立悬架前置使用比较多

在很多家用轿车上,尤其是普通家用轿车,大部分的前置悬架都采用了麦弗逊式结构,这种结构的简单,低成本以及独立悬架的优点使其应用广泛,但是其性能相比于多连杆和双叉臂式独立悬架还是有点差距。

三、多连杆式独立悬架被很多车型在后置中采用

大家可以看到,在前置悬架中看到的就是麦弗逊式悬架,而后置悬架中则经常会看到多连杆式的悬架,一般来说前置麦弗逊后置多连杆,会使一般车型的配置,而此类车型的价格大多会在20万以内。前后都配置多连杆的车型价格上可能还会再高一点。

四、双臂式独立悬架更多出现在豪华车上

双叉臂独立悬架的众多优势,使其在豪华车上很受欢迎,比如奥迪Q7、大众途锐、兰博基尼、玛莎拉蒂3000GT等。

五、双横臂独立悬架虽和双叉臂只差一字但性能却差了很多

双横臂式独立悬架也是偏向于运动性,但是其性能比真正的双叉臂以及多连杆要差一些,所以一定要搞清楚到底是双叉臂还是双横臂,别被忽悠了哦!

本文由 @用户投稿发布于 2022-11-14。

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