前幾天寫了一篇關于雙叉臂、多連杆懸挂的内容,一些朋友則要求鄙人再詳盡地描述下這麥弗遜懸挂的優勢、劣勢,以及它與多連杆、雙叉臂等懸挂都有哪些差異?為何在很多車友都認知中,覺得麥弗遜雖然是獨立懸挂、卻很低端?那麼麥弗遜懸挂真的代表低端麼?
平心而論懸挂的名稱如麥弗遜、雙叉臂、多連杆等等,隻是一種表現形式、用來區分高端或低端是不嚴謹的!若想區分高低,則必須要有一定的約束,如在設計、材質、調校水平一緻的條件下,我們可以說雙叉臂以及多連杆要比麥弗遜高端一些;比如保時捷911 GT3 RS所用的雙叉臂懸挂、就比911所用的麥弗遜要好!
也就是說懸挂的結構本身是個基礎,而設計理念、材質、調校則可以起到很大作用;那麼保時捷911的麥弗遜與豐田GT86的雙叉臂或奧迪A4的5連杆懸挂對比呢?誰更高級一些呢?這就是典型的跨越設計理念、材質、調校,而隻是比較形式的錯誤邏輯,自然也不會有任何的結論、且容易引戰;若隻比較形式那麼就建立在其它因素完全一緻的基礎上,在這種狀态下、雙叉臂與多連杆的潛力要更大一些!
真·麥弗遜懸挂的标準結構
為啥要在麥弗遜前加個“真”呢?原因就在于現如今各類懸挂的變種、衍生品太多,就像把真·雙叉臂懸挂上下懸臂拆分就直接衍變成了5連杆(如下圖所示),而麥弗遜懸挂也同樣如此、拆分下臂也同樣如此;所以真·麥弗遜所指的就是最原始的麥弗遜,原始麥弗遜懸挂結構與雙叉臂懸挂相類似,對比上圖與下圖,麥弗遜僅僅是少了一個上臂、而減震與彈簧直接連接在羊角上!
麥弗遜懸挂的衍結構
不能否認現如今無論是雙叉臂、麥弗遜,甚至是半獨立懸挂扭力梁,都在逐漸地多連杆化,這幾乎成為了一種趨勢;雙叉臂懸挂同時拆分上下懸臂、配合轉向拉杆(或是平衡杆)可以構成5連杆;那麼麥弗遜懸挂拆分唯一的下臂、也可以衍生出雙球節懸挂,對貌似寶馬3系、凱迪拉克ATS都用過,如下圖所示、一根下懸臂(L臂、A字臂)分成了下前控制臂(向前擺)、與下後控制臂(向後擺)!
當然這還不算完,拆分了下懸臂就形成兩根連杆,加上轉向拉杆(或後懸平衡杆)、就擁有了3根連杆(此時叫3連杆、多連杆似乎也沒啥硬傷,文字遊戲呗),而在配上一根縱向布置的防傾杆,這就組成了E型連杆(三橫一豎像字母E嘛),是不是很高大尚、也很花裡胡哨?無論是哪個車型、隻要提到E型連杆懸挂,本質還是麥弗遜;這就是各類懸挂都在多連杆化的過程!
如上圖所示無論是麥弗遜、亦或者是雙叉臂都在進行多連杆化,甚至連扭力梁都會加個瓦特連杆打造個加強型,但本質上還是存在差異的!基于麥弗遜的多連杆隻能拆分下臂、組成3連杆,而基于雙叉臂的多連杆可以拆分上、下臂,組成5連杆,所以3連杆、5連杆都可以稱之為多連杆,但根本就不是一回事,這也是筷子3、筷子2連杆的由來;這也是多連杆化的一個弊端,定義更加模糊!
麥弗遜懸挂的優勢、劣勢
平心而論麥弗遜懸挂的優勢還是不少的,比如非常節約橫向空間、因為上擺臂太占用橫向空間,可以與下圖進行對比、看看高位雙叉臂的機艙有多擁擠?這裡補充一點,很多車友對雙叉臂的認知是片面的、認為隻有縱置發動機才能布置雙叉臂,實際上橫置發動機也可以布置雙叉臂,但隻能布置高位雙叉臂、上擺臂可以完美避開變速器與發動機的堆疊位置(最寬處)!
而橫置發動機布置不了低位雙叉臂(就不上圖了,但要知道低位雙叉臂的運動潛力遠比高位雙叉臂要強);因為麥弗遜懸挂的彈簧套筒直接連接在羊角上、可理解成相關的車身連接件的分離,使得施加在車身上的力相對要小些(對比雙叉、多連杆);對比雙叉臂、多連杆擁有更大的行程,雙叉臂很容易受到上臂長度的限制(沒必要強行理解,了解即可),縱向設計要更加靈活!
麥弗遜懸挂的劣勢
實際上之所以産生懸挂,無非是為了約束車輪運動時的那些個自由度;如上圖所示懸架的意義在于讓車輪相對車身做與地面垂直方向上的運動,保持車輪平面與其自身平行并限制住一切X、Y軸方向上的運動,隻保留着這Z軸上的運動,Z軸上的運動可以簡單理解為彈簧的伸縮、也就是減震緩沖作用,6個自由度、約束住5個,隻保留着縱向的伸縮自由度,那麼是不是杆越多、等同于手越多,所能約束的自由度就越多?
所以這就是無論麥弗遜、雙叉臂都要逐漸多連杆化的原因;因為減震套筒直接連接在羊角上,同時負責橫向、縱向力,所以麥弗遜外傾恢複能力差;麥弗遜懸挂的幾何特性導緻其支點與車身接觸的位置距離車身剛性結構的距離比較遠,這對于抑制噪音、以及路面震動的能力都比較差(易傷塔頂);因為行程太大,産生的形變會導緻摩擦、以及遲滞!
因為雙叉臂懸挂的上擺臂普遍比下擺臂要更短,所以當車輪在上行時、呈現一個弧狀軌迹,也就是車輪與地面的傾角會有微小的改變;這确保了在劇烈駕駛時,微小的車輪與地面負傾角可以抵消車身側傾時産生的角度傾斜;也就是說車身都已經傾斜,車輪如果不産生些負傾角、就不可能保證胎冠完全接觸地面!如下圖右所示,當車身向右傾斜時、車輪呈現一定的負傾角後,恰恰能保證與地面垂直狀态!
而麥弗遜懸挂則不然,真·麥弗遜懸挂在行駛中的任意狀态下、車輪均保持直上直下,也就是車身正、車輪正、輪胎與地面(假設地面水平)垂直(100%接觸),但在車身出現傾斜時呢?如果車身斜了、那麼直上直下的車輪也就傾斜了、那麼與水平的地面将不再保持垂直狀态,胎冠與地面接觸面積将會被縮小,抓地能力下降;這就是傳統麥弗遜懸挂對操控的影響!
所以如保時捷、寶馬、凱迪拉克等等品牌紛紛改良了麥弗遜,産生了雙節球麥弗遜;使得原本隻有一個地下擺臂(一個平面),拆解成兩個連杆、分别布置兩個運動平面,如此一來兩個非同平面的下擺臂與減震套筒組成了虛拟連線、也就擁有了主銷橫偏距,使得車身在傾斜時、車輪與地面的接觸變得更理想,極限夜得到了增強;所以說雙節球麥弗遜性能的确更強!
隻不過在同等的技術、材質以及調校水平下采用雙叉臂豈不是更好?總而言之無論是真·麥弗遜,還是衍生産物雙球節或HiPer Sturt(通用),在同等外部條件下皆不如雙叉臂、多連杆,簡單點說就是寶馬的雙球節麥弗遜肯定不如寶馬的雙叉臂、多連杆,道理簡單吧?但肯定比夏利的雙叉臂要強太多;不過對于絕大多數普通消費者而言,即便是普通的麥弗遜也很難利用到它的極限,消費者對雙叉臂、多連杆的好感更多是一種心理補償罷了!
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