今天和大家聊聊現如今非常普及的麥弗遜式獨立懸架。為什麼說它非常普及?因為不論是幾萬塊的買菜車還是百萬級别的跑車保時捷911都在使用它,而它還有着非常多的“變體”。
這麼看來,百萬豪車和我幾萬塊的車用同樣的懸架,是我賺了還是他虧了?
其實根據價位不同,懸架的調校方式、細節結構也不同,但是歸根結底也依舊是麥弗遜式獨立懸架,那麼總被我們挂在嘴邊的麥弗遜式獨立懸架,究竟是個什麼樣子的呢?為什麼好多車都喜歡用呢?
本期文章,家銘就帶大家深扒一下,麥弗遜式獨立懸架的那些事兒。
這次為了更直觀的感受,家銘給大家簡單畫了麥弗遜式獨立懸架的三維結構圖————
這個就是渲染之後的效果了,下面我們來看一看它都是由哪些零部件組成的:
彈簧作為懸架中非常重要也非常活躍的一個零部件之一,總是在默默無聞的發揮着自己的作用,彈簧可以使車橋和車架或車身之間作彈性聯系,承受和傳遞垂直載荷,緩和及抑制不平路面所引起的沖擊。
大家平時所謂的懸架“軟”、“硬”,其實就和彈簧的勁度系數(彈性系數)有關。
如果懸架隻有彈簧而沒有減振器,那汽車每次過溝溝坎坎的時候,都會不停的上下跳動,直到彈性勢能消耗光為止,為什麼說減振器“肉”,就是因為減振器沒有彈簧那麼“活潑”,減振器會“拉”住彈簧,不讓它随意的蹦蹦跳跳,也不讓彈簧做多餘的回彈動作。
有時候我們說一輛車過溝坎之後,有多餘的回彈,那麼很可能就是減振器和彈簧的工作配合不到位了,通俗的說就是減振器“拉不住”。彈簧和減振器之間配合的調校,也是一輛車懸架舒适性或運動性的最直接影響因素之一。
作為懸架的導向和傳力的部件,将作用在車輪上的力傳遞到車身,同時保證車輪按照一定的軌迹運動。
傳統的下控制臂為“A”字型,如上圖所示,但是還有許多的“變種”,雖然同屬麥弗遜獨立懸架,但是下控制臂的結構和形态卻有了改變,下文會有介紹。
顧名思義,就是拉動車輪做轉向運動的杆,它起着傳遞運動的作用,直接影響汽車操縱的穩定性、運行的安全性和輪胎的使用壽命。
此外,轉向拉杆也決定着四輪定位參數,如果轉向拉杆受損變形,那麼更換新的轉向拉杆之後需要重新做四輪定位。
車輪軸承就安裝在轉向節(車輪軸承座)上,車輪和轉向節同步繞主銷轉動,從而使汽車轉向。
下面放出一張綜合整理之後的圖片,方便大家更清晰的看出這些零部件之間的關系:
很多人都以為麥弗遜懸架的彈簧是和減振器平行的,其實不是平行的,而是成一定的角度,彈簧中心線和轉向樞軸基本平行(樞軸就是上下兩個轉動點的連線);
這樣,彈簧就可以與減振器支柱受到的橫向力相互作用,提高橫向的剛性,并減少減振器活塞及密封裝置的磨損。
如下圖所示:
可以看出,螺旋彈簧的中心線是和減振器有一定夾角的。
我們總是看到麥弗遜獨立懸架被用在汽車前懸架上,殊不知有好多車型的後懸架也是麥弗遜獨立懸架,隻不過是換了個“名字”。
麥弗遜懸架用在後懸架時多使用“彈性支柱”這樣的名稱,國内的“雙連杆、三連杆、海馬所謂E-TYPE以及連杆支柱懸架,指的都是這種懸架。其實這并不是多連杆懸架。
拿雙連杆舉例,所謂“雙連杆”,無非是将傳統麥弗遜獨立懸架的“A”字型下擺臂拆分成了兩根獨立的控制臂,但本質意義上看依舊是麥弗遜獨立懸架。
麥弗遜後獨立懸架的優點同樣是成本低,結構簡單;
缺點則是上部的定位依然依靠彈性支柱,剛性和穩定性相對多連杆獨立懸架稍遜。
代表車型:凱美瑞、漢蘭達、福美來等。
麥弗遜式獨立懸架具有結構緊湊、集成度高的優點,因此它占用的空間更小,零部件少,重量輕;車輪縱向行程較大;而且成本也相對更低,這也是為什麼它會被廣泛應用在前懸架的原因之一;
車身寬度相同的情況下,發動機艙空間可以更大,便于布置機械部分,車頭吸能區域設計更自由,便于車頭吸能潰縮設計,乘員艙空間表現更好。
當然,麥弗遜式獨立懸架的缺點同樣顯而易見,受制于結構,它橫向剛性較差。對車輛俯仰(也就是我們常說的:點頭現象),以及扭矩轉向抑制不足,路面噪音隔離不佳,對車身沖擊較大等等。
本文介紹的是比較基礎的麥弗遜式獨立懸架結構,不代表幾萬塊的車和幾十萬的車用的麥弗遜獨懸就是一樣的,不光是調校有異,結構方面甚至都有了不小的改進和“變種”;
就比如寶馬的雙球節式獨立懸架,它将傳統一體式的下擺臂拆分成了兩根連杆,分别叫作“前控制臂”和“後控制臂”,如圖所示:
前文提到過,傳統的麥弗遜“A”字型下控制臂,車輪在轉動時是圍繞主銷這個支點轉動的,而寶馬的雙球節式獨立懸架,由于将“A”字下控制臂一分為二,所以在轉動時則是圍繞着一個虛拟的“點”,而這個點的運動軌迹是一個弧線,這也就使得它主銷下點設計自由度更大,橫向和縱向力受力分開,便于優化設計,提高襯套、球鉸的壽命,同時,車輪轉向所需的輪拱内部空間也相對變小。
反映到駕駛感受上,在不考慮轉向助力系統的前提下,這種較為特殊的機械設定會使車輛的轉向系統較為敏感、直接,或者可以說是路感十分清晰,有助于提升車輛的操控性;而缺點就是轉向較為沉重,特别是在車輛靜止的狀态下。
當然,這隻是衆多麥弗遜式獨立懸架“變體”中的一個,其餘的就不多贅述了。
所以總的來說還是那句話,懸架沒有絕對的好壞,調校也是很重要的。此外,同樣類型的懸架也不是完全相同的,不同的結構設計、不同的“變體”造就了它們不同的“性格”。不過永遠不變的一句話就是——一分錢一分貨,這是不變的真理。
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