之前文章著重介紹了麥弗遜懸架和雙叉臂懸架的差異,除此以外,還有很多各式各樣的懸架構造,這些懸架里,有的注重操控,有的注重節約空間,還有的兩者兼具,本文將一一介紹。
獨立懸架or非獨立懸架
懸架系統按照結構劃分,可以分為獨立懸架和非獨立懸架。所謂獨立懸架,車輪具備單獨的懸架連桿,工作時與其他車輪互不干涉,能實現較好的舒適性和操控性。
而非獨立懸架工作時,單側車輪活動時,會因為懸架結構影響同軸另外一個車輪,舒適性操控性略差,因此稱為非獨立懸架。
雙球節彈簧支柱
雙球節彈簧支柱可以簡答理解為麥弗遜懸架的改良版本。傳統麥弗遜僅依靠一個A字臂約束全前、后、側的力,連接羊角的只有一個點位。而雙球節彈簧支柱將A字臂解耦成2跟獨立的連桿,通過2個球頭連接羊角。
這樣帶來的好處就是虛擬鉸接點更貼近輪心,操控性能更好,同時工程師在調校車輛的時候,也有更大自由度。并且雙球節彈簧支柱依舊具備占用空間小的優勢。
連桿越多,操控越穩 多連桿獨立懸架
多連桿入門 三連桿
多連桿獨立懸架就是多根連桿組成的懸架結構,有五連桿、四連桿、三連桿等等,連桿還有不同形狀,如H型臂。但無論如何,這些連桿的作用都是對車輪的自由度進行約束,連桿越多,約束度越高,但占用空間也更大,同時調校的難度也更高。
三連桿懸架和雙球節彈簧支柱結構類似,基于雙球節彈簧支柱,三連桿又多出了一根縱向拉桿用于約束前后方向的力,一般用于汽車的后懸架上。
成熟可靠 E型4連桿
四連桿懸架的形式主要有E型四連桿和雙叉臂式的四連桿。其中E型四連桿在上面所說的三連桿的基礎上,又增加了一根橫向拉桿,也多布置在汽車后懸架上。是一種成本較低,但綜合性能較好的獨立懸架。
但這種懸架依然存在一些不足。縱向的連桿較長,一般連接點位置在車身上,振動和噪聲能直接傳遞到車內,NVH性能略顯不足。更主要的是,這根拉桿在工作時,其運動軌跡呈扇型,也就是說,車輪也存在一定的前后位移,約束程度較差。
雙A臂解耦 四球節雙叉臂
另外一種雙叉臂式的四連桿,整體結構和雙叉臂類似,不過將雙叉臂的2個A字臂解耦,采用4根連桿連接羊角,相比雙叉臂2個球頭,這種懸架共有4個球頭連接羊角,又稱為四球節雙叉臂。相比雙叉臂,這種4連桿懸架的虛擬主要也更貼近輪心,理論上懸架的操控性能強于雙叉臂。
奧迪稱這種懸架為五連桿,是將轉向拉桿也算作一個約束,搭載車型有奧迪Q5、S5等,但本質上還是算四連桿懸架。
民用天花板 五連桿
五連桿屬于當前民用車的天花板懸架,從結構的角度出發,五連桿帶來的約束度是最高的。但需要說明的是,懸架除了結構外,還有阻尼的匹配,彈簧的選擇,調校才是更重要的。
五連桿懸架結構由2根上拉桿,2根斜拉桿,以及1個下控制臂組成,較四連桿多了一根連桿,對于車輪傾角、束角的控制也更加全面,可以實現對車輪精準的導向,沒有縱向的拖曳臂,當受到路面顛簸時,車輪能夠垂直于輪心跳動,對于縱向沖擊的優化也更好,舒適度也更好,運動性能的上限也更高。
至于缺點,只能說由于結構復雜、連桿較多,設計、調校、結構復雜,對廠家的底盤的調校實力要求很高。
此外,還有一種H型擺臂的懸架,其主要控制臂像字母“H”得來。H型擺臂僅靠一個擺臂就能實現多個約束度,效率是很高的。但這種控制臂本質上類似雙球節彈簧支柱,是通過將多個連桿集成為一個擺臂,實現多個約束度。
占用空間小,承載力強 非獨立懸架
非獨立懸架一般卡車、貨車使用較多,但部分追求空間的乘用車如MPV、微型小客車使用也較多。不同于獨立懸架有多個控制臂或者連桿的結構,非獨立懸架由一根主梁連接兩側車輪,大致可以分為扭力梁式懸架和整體橋式懸架,此外還有一些帶推力桿的變種非獨立懸架。
扭力梁式懸架和整體橋式懸架最大區別在于連接車輪中間的梁體是否具備形變的能力。這也是扭力梁名字的來歷,扭力梁式懸架就像是一個巨大的H臂,前面2端連接車身(副車架),后面直接連接車輪,中間的橫梁部分剛度并不大,具備一定的形變能力。
這種懸架結構簡單,價格便宜,維修方便,其次占用空間小,車內空間能夠做得更大。然而扭力梁的缺點就是左右車輪上下跳動時會相互影響,乘坐舒適性較差,同時在轉向時,側傾帶來車輪傾角,造成單側抬輪和抓地力不足,總體上采用這種懸架的車型越來越少,主要以法系車居多。
整體橋懸架結構和扭力梁類似,但橫梁無法扭轉形變,優點是結構簡單且可靠,承載力很強,主要是商用車采用,但缺點則是舒適性較差。
同時,這種結構通過推力桿與大梁相連接,再匹配上螺旋彈簧,能具備超長的懸架行程,實現極強的越野能力。
編后語
懸架結構沒有絕對好壞一說,只有最適合的。同時,一輛車的操控和承載,懸架結構只是木桶的一個板,綜合性能還要看阻尼匹配、彈簧、襯套等一系列的綜合匹配,不能以懸架論英雄。