目前市面上的車(chē)輛所使用的懸掛系統(tǒng),一般分為三大類(lèi)型 一種是麥佛遜式 另一種是雙叉臂式 第三種是多連桿式 按照懸掛的檔次和復(fù)雜程度以及用料來(lái)排名的話(huà),多連桿是最好的,其次是雙叉臂再其次是麥佛遜 雖然檔次可以這樣劃分,但世界上的事物都是有利有弊的,這三種懸架之所以能在各種車(chē)型上大量存在當(dāng)然有著各自的性能優(yōu)點(diǎn) 我們先來(lái)說(shuō)說(shuō)麥佛遜式的懸掛。
麥佛遜懸掛是獨(dú)立懸掛的一種,它是由美國(guó)工程師Mcpherson發(fā)明的,香港那邊叫做麥花臣懸掛 以前的車(chē)輛懸掛是采用板簧與扭桿彈簧的前懸掛方式,而麥佛遜革命性的創(chuàng)造出將減振器和螺旋彈簧組合在一起,裝在前軸上 實(shí)踐證明這種懸掛形式的構(gòu)造簡(jiǎn)單,占用空間小,而且操縱性很好 由于麥佛遜懸掛架構(gòu)造簡(jiǎn)單,性能優(yōu)越的緣故,至今還有很多汽車(chē)在使用它 麥佛遜懸掛通常由兩個(gè)基本部分組成:支柱式減震器和A(或L型)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) 所以麥佛遜的一個(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,抗側(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,耐用性相對(duì)較差,減震器容易漏油需要定期更換 說(shuō)了這么多麥佛遜懸掛的優(yōu)點(diǎn),也該談?wù)勅秉c(diǎn)了 也正是因?yàn)辂湻疬d結(jié)構(gòu)過(guò)于簡(jiǎn)單,造成懸掛的剛度有限 由于麥佛遜懸掛只能靠下托臂和減震器支柱來(lái)承受強(qiáng)大的車(chē)輪沖擊力,所以較易發(fā)生幾何變形 這種變形體現(xiàn)到駕駛感受上,就是駕駛者會(huì)明顯的感覺(jué)到車(chē)身穩(wěn)定性較差 無(wú)論是轉(zhuǎn)彎側(cè)傾,還是剎車(chē)點(diǎn)頭現(xiàn)象,都非常明顯 當(dāng)然,改裝師傅也想了不少辦法來(lái)解決穩(wěn)定性問(wèn)題 我們經(jīng)常聽(tīng)說(shuō)的橫向穩(wěn)定桿,防傾桿,平衡桿等等都是用來(lái)提高麥佛遜懸掛幾何剛度和橫向穩(wěn)定性的部件 橫向穩(wěn)定桿是一根擁有一定剛度的扭桿彈簧,通常我們稱(chēng)之為底BAR,它與左右懸掛的下托臂或減震器滑柱相連 當(dāng)左右懸掛都處于顛簸路面時(shí),兩邊的懸掛同時(shí)上下運(yùn)動(dòng),穩(wěn)定桿不發(fā)生扭轉(zhuǎn);當(dāng)車(chē)輛在轉(zhuǎn)彎時(shí),由于外側(cè)懸掛承受的力量較大,車(chē)身發(fā)生一定側(cè)傾 此時(shí)外側(cè)懸掛收縮,內(nèi)側(cè)懸掛舒張,那么橫向穩(wěn)定桿就會(huì)發(fā)生扭轉(zhuǎn),產(chǎn)生一定的彈力,阻止車(chē)輛側(cè)傾,從而提高了車(chē)輛行駛穩(wěn)定性 而再增加支撐桿部件,則能達(dá)到同時(shí)提高懸掛縱向剛度的目的 但是,光靠增加穩(wěn)定桿所提高的性能是有限的,使用各種穩(wěn)定桿設(shè)計(jì)能從一定程度上提高穩(wěn)定性和懸掛幾何剛度 如果要從根本解決這些問(wèn)題,就必須改變整個(gè)懸掛的幾何形狀,那么多連桿和雙搖臂懸掛就成了高性能懸掛的代表 麥佛遜懸掛除了在穩(wěn)定性和剛度方面要遜色于多連桿以外,在耐用性上也不能與多連桿懸掛相提并論 由于麥弗遜懸掛的減震器支柱需要承受橫向力,同時(shí)又要起到上下運(yùn)動(dòng)減低震動(dòng)的目的,所以減震器支撐桿的摩擦很不均勻,減震器油封容易磨損造成液壓油泄露降低減震效果。
雙叉臂式懸掛又稱(chēng)雙A臂式獨(dú)立懸掛,雙叉臂懸掛擁有上下兩個(gè)叉臂,橫向力由兩個(gè)叉臂同時(shí)吸收,支柱只承載車(chē)身重量,因此橫向剛度大 雙叉臂式懸掛的上下兩個(gè)A字形叉臂可以精確的定位前輪的各種參數(shù),前輪轉(zhuǎn)彎時(shí),上下兩個(gè)叉臂能同時(shí)吸收輪胎所受的橫向力,加上兩叉臂的橫向剛度較大,所以轉(zhuǎn)彎的側(cè)傾較小 雙叉臂式懸掛通常采用上下不等長(zhǎng)叉臂(上短下長(zhǎng)),讓車(chē)輪在上下運(yùn)動(dòng)時(shí)能自動(dòng)改變外傾角并且減小輪距變化減小輪胎磨損,并且能自適應(yīng)路面,輪胎接地面積大,貼地性好 相比麥佛遜式懸掛雙叉臂多了一個(gè)上搖臂,不僅需要占用較大的空間,而且其定位參數(shù)較難確定,因此小型轎車(chē)的前橋出于空間和成本考慮一般不會(huì)采用此種懸掛 但其具有側(cè)傾小,可調(diào)參數(shù)多、輪胎接地面積大、抓地性能優(yōu)異,因此絕大部分純正血統(tǒng)的跑車(chē)的前懸掛均選用雙叉臂式懸掛,可以說(shuō)雙叉臂式懸掛是為運(yùn)動(dòng)而生的懸掛,超級(jí)跑車(chē)以及F1方程式賽車(chē)均采用了雙叉臂式前懸掛 另外還有一種叫雙橫臂式懸掛,它和雙叉臂式懸掛有著許多的共性,只是結(jié)構(gòu)比雙叉臂式簡(jiǎn)單些可以稱(chēng)之為簡(jiǎn)化版的雙叉臂式懸掛 同雙叉臂式懸掛一樣雙橫臂式懸掛的橫向剛度也較大,一般也采用上下不等長(zhǎng)搖臂設(shè)置 雙橫臂式懸掛設(shè)計(jì)偏向運(yùn)動(dòng)性,其性能優(yōu)于麥弗遜式式懸掛、但比起真正的雙叉臂式懸掛以及多連桿前懸掛要稍差一些。
多連桿懸掛,通過(guò)各種連桿配置(通常有三連桿,四連桿,五連桿) 首先能實(shí)現(xiàn)雙叉臂懸掛的所有性能,然后在雙叉臂的基礎(chǔ)上通過(guò)連桿連接軸的約束作用使得輪胎在上下運(yùn)動(dòng)時(shí)前束角也能相應(yīng)改變,這就意味著彎道適應(yīng)性更好 如果用在前驅(qū)車(chē)的前懸掛,可以在一定程度上緩解轉(zhuǎn)向不足,給人帶來(lái)精確轉(zhuǎn)向的感覺(jué) 如果用在后懸掛上,能在轉(zhuǎn)向側(cè)傾的作用下改變后輪的前束角,這就意味著后輪可以一定程度的隨前輪一同轉(zhuǎn)向,達(dá)到舒適操控兩不誤的目的 跟雙叉臂一樣,多連桿懸掛同樣需要占用較多的空間,而且多連桿懸掛無(wú)論是制造成本還是研發(fā)成本都是最高的所以常用在中高級(jí)車(chē)的后橋上。
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