以前的皮卡車則主要為前麥弗遜+后鋼板彈簧的結構,最近兩年,隨著皮卡車乘用化的趨勢,越來越多的皮卡車采用了前雙叉臂和后多連桿懸架的懸架結構。今天就為大家推薦一篇由汽車科學島為大家整理的技術解析。
汽車的懸架系統(tǒng)分為兩部分,分別為:
彈性元件+減振器=車身尺寸
連桿搖臂負責“支撐車輪”
很多汽車愛好者總會把“懸架”掛在嘴邊,但并不知道懸架要分為兩部分;解析懸架的特點首先要了解這個知識點,因為以螺旋彈簧為主的彈性元件看似不重要,卻也是決定車輛操控的重要組成部分。比如彈簧的強度和可壓縮行程會決定車輛轉彎時的側傾程度,減振器則是用于限制車輛起伏時彈簧(車身)彈跳的頻率,通過下圖可以感受到這一部分的功能。
雙叉臂懸架究竟有什么不同之處呢?
【雙】的定義說明了這種懸架會有兩組“叉臂”,那么有雙肯定就有“單”——先了解「單叉臂懸架」吧,這種懸架就是應用最廣泛、知名度也最高的“麥弗遜懸架”,也有稱之為“麥花臣懸架”的區(qū)域;但本質就是只有一組下叉臂的單叉臂懸架,結構組成非常簡單。
下控制臂連接副車架
減振器集成彈簧
防傾桿也是重要的組成部分,為什么要有防傾桿呢?
這就是麥弗遜懸架的結構特點,麥弗遜懸架基本是最低標準的獨立懸架;所謂獨立懸架指的是四個車路的懸架連桿搖臂互相不接觸,各自懸架的連桿搖臂的活動球節(jié)都是與車輛底盤單獨連接,在單個或單側車輪輕微起伏時不會明顯影響對側位置的車輪傾角。
麥弗遜懸架的下控制臂(A型叉臂)可以上下起伏,但更重要的還是能起到側向支撐輪胎的作用,汽車在轉彎時會產(chǎn)生側向力,這個力不僅會將車身推到不同的側傾程度,同時也會作用于車輪,參考下圖。
側向力推動車輪時、麥弗遜懸架的下控制臂就能有效地支撐車輪底部,這一部分的角度就很難發(fā)生變化了;但是側向力也會作用于車輪的上半部分,那么車輪就會從上部開始傾斜——“防傾桿”的功能就是支撐車輪以控制傾斜的角度,如果傾角過大則會造成輪胎接地面減少、降低車輪抓地力,轉彎車速過高則傾角可能會大到撇斷懸架。
所以麥弗遜懸架其實是比較差的,但也有占用空間更少與制造成本低的優(yōu)勢;這種懸架其實是個“U字型”,說白了就是與車身組合之后會像個缸,占用橫向空間比較大的橫置發(fā)動機與變速器可以坐在U型空間內。不過動力強一些或比較注重車輛操控(轉向感受)的車輛,總會使用“麥弗遜PLUS”。
雙叉臂的結構特點是不是很簡單?其實就是麥弗遜增加一組上控制臂,這個控制臂也是A字型;與下控制臂同樣可以上下?lián)u擺,而且能在轉彎時起到車輪上部分的支撐,車輪的傾角控制能力遠不是麥弗遜的防傾桿可以相提并論的。所以車身比較重或注重操控的車輛會選擇雙叉臂,前驅車里有吉利博瑞、傳祺GA8等,后驅車里就有很多了,目前價格最低且綜合素質比較高的有凱迪拉克CT6。
駕駛這些車可以刻意體驗一下轉向時的指向性,感受一般都會比麥弗遜好一些;除非是調校水平很高的麥弗遜也會挺不錯,比如君威邁銳寶這兩臺前驅轎車的麥弗遜懸架也算不錯,漢DM/EV也有高標準,保時捷991也是也用前麥弗遜懸架,技術水平也能實現(xiàn)“逆轉”,只是雙叉臂以相同的技術水平調??赡軙懈叩乃?。
后懸架為什么以多連桿為主?
“麥弗遜+多連桿”或“雙叉臂+多連桿”是比較常見的類型,只有極少數(shù)車輛用過前后麥弗遜或前后雙叉臂;用雙麥弗遜是因為基本不注重車輛操控,為了控制成本并體現(xiàn)出四輪獨立懸架的賣點才用這種結構。不過前后雙叉臂的成本其實是偏高,在后懸架中有一種「雙橫臂」,這樣的后懸架可以理解為“單叉臂拆分”,也就是把一個A型搖臂分為兩個單獨的搖臂,這樣是不是能控制制造成本了呢?當然兩個定位臂都是要進行加強的。
前懸架中的“雙球節(jié)”也是類似于雙橫臂的結構,同樣是A型搖臂拆分;多連桿多指“≤3連桿”,與雙橫臂對比級別相當,主要也是控制成本的產(chǎn)物。而雙叉臂后懸架則相當于四連桿或五連桿,但結構強度一般要超過4/5連桿,所以才會有些拉力賽車會使用這種“抗造”的懸架。
3/4/5連桿的特點是能夠更精準的控制車輪的傾角,只是整體強度不適合專業(yè)標準的激烈駕駛;所以這種懸架多用于民用級的代步車,主打的是駕乘品質。但因為研發(fā)和制造成本比較高,結果是只有些中高端車會使用;兼顧操控和舒適則會像3系一樣使用“雙球節(jié)+多連桿”,或像E級一樣使用“前后多連桿”,奧迪倒是有使用前后五連桿的A4L,不過動力和驅動系統(tǒng)比較拉胯。曾經(jīng)使用前雙叉臂后五連桿價格最低的車是比亞迪F6,不過因消費者似乎不太買賬,所以后期的比亞迪也沒有這么傻了。
特殊車型:越野車和硬派SUV多使用「雙叉臂+多連桿式整體橋」,原因很簡單。首先這種車型總會在崎嶇路面駕駛,車輪總會有夸張的傾角,控制臂承受的作用力會非常大,依靠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叉臂,比如坦克300、BJ40、哈弗H9、大通D90Pro等。
后懸架雖然也是多連桿或五連桿,但并不是獨立懸架的概念;整體橋是非獨立懸架,兩側車輪固定在基本都不能扭轉(改變角度)的驅動橋兩端,單側車身的起伏必然會通過驅動橋撬動另一端的車輪,這會影響車輪的抓地力且容易損壞輪轂。那么加入多連桿只用于控制車輪角度,雖然不能實現(xiàn)向獨立懸架一樣高的標準,但也能有效地改善抓地力;或者通過瓦特連桿也可以,只是標致沒有多連桿或五連桿那么理想。
上圖為瓦特連桿的特點,可以簡單的理解為一端拉起、通過活動搖臂推動另一端,這樣也能有效控制傾角;在硬派車型中有福特撼路者使用瓦特連桿整體橋,水平也是不錯的。
這就是“雙叉臂+多連桿”的兩種車型的特點了,家用代步汽車受限于制造成本,用麥弗遜加多連桿也可以接受,畢竟動力總不會很強;但選擇裝備排量≥2.0T的前驅、后驅或四驅車,有雙叉臂的選項自然更好,除非麥弗遜也調校出了高水平。
以上內容來自百家號:汽車科學島
編輯:天和Auto-汽車科學島
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