汽車的獨(dú)立和非獨(dú)立“懸架”
首先讓我們來了解一下什么是懸架:
懸架是汽車的車架與車橋或車輪之間的一切傳力連接裝置的總稱,懸架的主要作用是傳遞作用在車輪和車身之間的一切力和力矩,比如支撐力、制動(dòng)力和驅(qū)動(dòng)力等,并且緩和由不平路面?zhèn)鹘o車身的沖擊載荷、衰減由此引起的振動(dòng)、保證乘員的舒適性、減小貨物和車輛本身的動(dòng)載荷。典型的汽車懸架結(jié)構(gòu)由彈性元件、減震器以及導(dǎo)向機(jī)構(gòu)等組成,這三部分分別起緩沖,減振和力的傳遞作用。絕大多數(shù)懸架多具有螺旋彈簧和減振器結(jié)構(gòu),但不同類型的懸架的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)差異卻很大,這也是懸架性能差異的核心構(gòu)件。根據(jù)結(jié)構(gòu)不同可分為非獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架兩種。
非獨(dú)立懸架
非獨(dú)立懸架的車輪裝在一根整體車軸的兩端,當(dāng)一邊車輪跳動(dòng)時(shí),影響另一側(cè)車輪也作相應(yīng)的跳動(dòng),使整個(gè)車身振動(dòng)或傾斜,汽車的平穩(wěn)性和舒適性較差,但由于構(gòu)造較簡(jiǎn)單,承載力大,目前仍有部分轎車的后懸架采用這種型式。
在汽車上,非獨(dú)立懸架應(yīng)用的最廣泛的就是扭力梁式懸架,也就是我們通常所說的板車懸架,所以我們就講它,車輪裝在一個(gè)扭力梁的兩端,因此當(dāng)一邊車輪上下跳動(dòng)時(shí),另一側(cè)車輪也相應(yīng)地跳動(dòng),以減小車身的傾斜或搖晃。并且自身具有一定的扭轉(zhuǎn)剛度,所以可以起到與橫向穩(wěn)定桿相同的作用,增加車輛的側(cè)傾剛度,提高車輛的側(cè)傾穩(wěn)定性。
優(yōu)點(diǎn):
①結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,后排乘坐空間和后備廂空間較大。
②結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低,維修方便。
③因?yàn)樽笥逸喸趶椞鴷r(shí)會(huì)相互牽連,因此輪胎角度的變化量小使輪胎的磨耗更低。
④強(qiáng)度高,可以提供更高后輪承受橫向力和載重。
缺點(diǎn):
①左右輪在彈跳時(shí),會(huì)相互牽連,而降低乘坐的舒適性及操控的安定性。
②因構(gòu)造簡(jiǎn)單使設(shè)計(jì)的自由度小,操控的安定性較差。
獨(dú)立懸架
每個(gè)車輪單獨(dú)通過一套懸架安裝于車身或者車橋上,車橋采用斷開式,中間一段固定于車架或者車身上;此種懸架兩邊車輪受沖擊時(shí)互不影響。獨(dú)立懸架主要有三種:麥弗遜式、雙叉臂式、多連桿式。
麥弗遜式懸架是獨(dú)立懸架的一種,用于汽車前懸。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉,同時(shí)還具有不錯(cuò)的舒適性,所以現(xiàn)在絕大多數(shù)的轎車前懸架采用的都是它。但由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,所以當(dāng)遇到坑洼路面時(shí),車輪很容易自動(dòng)轉(zhuǎn)向。
雙叉臂式懸架,由于運(yùn)動(dòng)性表現(xiàn)出色,所以雙叉臂式獨(dú)立懸架多運(yùn)用于高檔跑車上,就連F1賽車上也會(huì)用到。不過,相比麥弗遜式懸架,雙叉臂式多了一個(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,所以該懸架制造成本很高,令一般乘用車對(duì)其“退避三舍”。
多連桿懸架,前懸架一般為3連桿或4連桿式獨(dú)立懸架,后懸架則一般為4連桿或5連桿式,其中5連桿式后懸架應(yīng)用較為廣泛。多連桿式懸架結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜,材料成本、研發(fā)實(shí)驗(yàn)成本以及制造成本遠(yuǎn)高于其他類型的懸架,而且其占用空間大,中小型車出于成本和空間考慮,極少使用這種懸架。但其舒適性能相當(dāng)好,操控性能表現(xiàn)也很突出,所以大多高檔轎車使用多連桿式懸架。
優(yōu)點(diǎn):
①舒適性與操控性更高(天生優(yōu)勢(shì))
②可調(diào)教性高
③輪胎與地面的附著力更高
④發(fā)動(dòng)機(jī)重心更低,更好的行駛穩(wěn)定性。
缺點(diǎn):
成本高,占用空間大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,維修不便,強(qiáng)度相對(duì)來說較差。
操控性方面
首先肯定是獨(dú)立懸架操控性更好,其中前懸架對(duì)汽車的操控性影響較大,后懸架的影響稍小。但是,如今的汽車一般前懸架都為獨(dú)立懸架,只有后懸架有獨(dú)立和非獨(dú)立之分。兩者差別只有在比較極限的駕駛情況下才會(huì)體現(xiàn);而涉及到緊急避險(xiǎn)等情況時(shí),如果ESP和輪胎匹配以及調(diào)校水平好的話,非獨(dú)立懸架的不足會(huì)在很大程度上被縮小。所以日常使用來說,獨(dú)立后懸和非獨(dú)立后懸對(duì)操縱性的影響,也就不相上下了。