文\秦叔宝
在这个言必谈操控、论必说运动的时代里,几乎所有汽车品牌都在大力地宣传自己产品优秀的操控性能,那么操作性能怎么看?雾里看花不是真,今天我们就来了解一下,影响汽车运动性能的汽车底盘的核心——悬架系统。
结构解析
悬架是汽车的车架(或承载式车身)与车桥(或车轮)之间的一切传力连接装置的总称,它就像是车的脊椎骨,传递作用在车轮和车架之间的力和力扭,缓冲由路面传给车身的冲击力,并减少连带的震动,保证汽车能平顺地行驶。
典型的悬架结构是由弹性元件、导向机构以及减震器等部件组成,个别结构则还有缓冲块、横向稳定杆等,不同类型的悬架的导向机构差异却很大,这也是悬架性能产生差异的核心构件。
分类
悬架主要分为四种:非独立悬架、独立悬架、主动悬架、空气悬挂系统。由于非独立悬架舒适性及操纵稳定性都较差,在现代轿车中基本上已不再使用,主动悬架应用较少,所以我们暂且略过,今天主要讲一讲独立悬架和空气悬挂系统。
顾名思义,独立悬架就是每一侧的车轮都是单独地通过弹性悬架悬挂在车架或车身下面,它的家族十分庞大,可以分为横臂式,多连杆式,纵臂式,烛式,麦弗逊式,拖曳臂式等,其中麦弗逊式悬架、多连杆独立悬架、双叉臂式悬架、扭力梁式悬架应用最广。
麦弗逊式悬架
麦弗逊式悬架是当今用得最广泛的轿车前悬架之一。它的主要结构简单地来说就是螺旋弹簧变成了减震器的“帽子”,减震器在螺旋弹簧头上,可以避免螺旋弹簧受力时向前、后、左、右偏移,让弹簧只能作上下方向的振动,并可以用减震器的行程长短及松紧,来设定悬架的软硬及性能。
它的优点是结构简单成本低、可靠耐用响应快、不占空间体积小;缺点则是横向刚度小、稳定性不佳、转向侧倾大。
多连杆式悬架
多连杆式悬架是由(3—5)根杆件组合起来控制车轮的位置变化的悬架。它的特点是摆臂有长有短,只要适当地选择摆臂轴线与汽车纵轴线所成的夹角,就能满足不同的使用性能要求。
它的优点在于路面冲击对车身影响较小,汽车过颠簸路段时稳定性好;缺点在于对布置空间需求大、成本高、设计复杂、调教难、零部件数量多,汽车高速时有轴摆动现象。
双叉臂式悬架
双叉臂式悬架是横臂式悬架的一种,是由上叉臂、下叉臂、摆动轴承、减震支柱组成。双叉臂式前悬架的减震支柱只承担车身重量。而车轮作用于悬挂的横向和纵向应力均由上叉臂和下叉臂承担,和麦弗逊式前悬架相比更为“牢靠”。
它的优点是可以精准控制车轮的设定、横向刚度大、汽车过弯时侧倾小,抓地性能好;缺点是占用空间大、侵占发动机舱空间、制造成本高、悬架定位参数设定复杂。目前已广泛应用在轿车的前后悬架上,部分运动型轿车及赛车的后轮也采用这—悬架结构。
扭力梁式悬架
扭力梁式悬架是汽车后悬架装置类型的一种,在它的结构中,两个车轮之间没有硬轴直接相连,而是通过一根扭力梁进行连接,扭力梁可以在一定范围内扭转。但如果一个车轮遇到不平整路面时,扭力梁会对另一侧车轮产生干涉,严格上说,扭力梁式悬挂属于半独立式悬挂。优点是重量轻、承载力大、传力可靠;缺点是平稳性、舒适性差。
空气悬挂系统
空气悬挂系统的工作原理是,根据路况的不同以及距离传感器的信号,行车电脑会判断出车身高度变化,再控制空气压缩机和排气阀门,使弹簧自动压缩或伸长,从而降低或升高底盘离地间隙,以增加高速车身稳定性或复杂路况的通过性。
它不好的地方在于制作工艺复杂,部件众多,导致产品的售价和后期的维修费用昂贵,而且空气悬挂由于车身的调节是单靠电脑控制的,有时容易跑偏。
小结:
悬架系统家族繁茂,各有优劣,如果要了解一辆车的操作性能就必须将动力组成和悬架系统结合起来参考,了解悬挂系统,就能心里有谱,再也不怕4S店的忽悠啦。