汽车各种悬挂系统
汽车悬挂系统从最初的非独立悬挂到独立悬挂，然后又从独立悬挂中衍生出麦弗逊，双叉式等繁多的种类以及独立悬挂中最先进的设计-多连杆悬挂。 麦弗逊是音译过来的中文名字，它是用该悬挂系统设计者的名字命名的。麦弗逊在汽车前悬挂上的应用之广是其他悬挂无法比拟的。大到宝马M3，保时捷911这类高性能车，小到菲亚特STILO，福特FOCUS，甚至国产的哈飞面包车前悬挂都是采用的麦弗逊式设计。 麦弗逊悬挂通常由两个基本部分组成：支柱式减震器和A字型托臂。之所以叫减震器支柱是因为它除了减震还有支撑整个车身的作用，他的结构很紧凑，把减震器和减震弹簧集成在一起，组成一个可以上下运动的滑柱；下托臂通常是A字型的设计，用于给车轮提供部分横向支撑力，以及承受全部的前后方向应力。整个车体的重量和汽车在运动时车轮承受的所有冲击就靠这两个部件承担。所以麦弗逊的一个最大的设计特点就是结构简单，结构简单能带来两个直接好处那就是：悬挂重量轻和占用空间小。我们知道，汽车悬挂属于运动部件，运动部件越轻，那么悬挂响应速度和回弹速度就会越快，所以悬挂的减震能力也就越强；而且悬挂质量减轻也意味着弹簧下质量减轻，那么在车身重量一定的情况下，舒适性也越好。占用空间小带来的直接好处就是设计师能在发动机仓布置下更大的发动机，而且发动机的放置方式也能随心所欲。在中型车上能放下大型发动机，在小型车上也能放下中型发动机，让各种发动机的匹配更灵活。但同时也有很多不足比如稳定性差。抗侧倾和制动点头能力弱。增加稳定杆以后有所缓解但无法从根本上解决问题。耐用性不高。减震器容易漏油需要定期更换。 双叉臂悬挂设计是越野车和城市休闲SUV惯用的设计手法。而这种设计相对麦弗逊式设计稳定性、适应性要更出色，增加横向承受力的钢性，使用寿命得以大大提升。同时在使用双叉臂结构设计后使得减震支柱不承受横向力。但任何结构设计的优势都不是绝对的，相对麦弗逊它的设计结构更加复杂，相应速度、灵敏性相对较低，乘坐舒适性相对打了折扣。 汽车悬挂系统从最初的非独立悬挂到独立悬挂，然后又从独立悬挂中衍生出麦弗逊，双叉式等繁多的种类以及独立悬挂中最先进的设计-多连杆悬挂。 所谓多连杆悬挂，顾名思义就是通过各种连杆配置把车轮与车身相连的一套悬挂机构。而连杆数量在3根以上才称为多连杆，目前主流的连杆数量为5连杆。因此其结构要比双叉和麦弗逊复杂很多。我们知道，双叉悬挂是通过上下两个A字型控制臂对车轮进行定位。由于A字型控制臂仅能做上下方向的浮动，通过对控制臂长度的设计配置可以达到动态控制车轮外倾角的目的，提高汽车转弯时的操控性能。但对于转向轮和随动轮来说，仅仅靠控制外倾角来适应弯道所提高的性能显然是有限的。在四轮定位参数中除了外倾角，还有前束角也是影响弯道操控的重要参数，那么怎么样才能像控制外倾角一样动态控制前束角呢？这一点双叉臂可以做到，但提高的性能非常有限。虽然双叉臂悬挂在设计上拥有很大的设计自由度，如果要用双叉臂来控制前束，通常的做法就是在A字型控制臂与车身相连的前端连接处装入较柔软的橡胶衬套。 当车辆转弯时由于前后衬套的刚度不同，车轮会向弯道方向改变一定的前束角度，如果这种设计用于后轮，后轮就可在横向力的作用下随动转向，虽然这个转向角度很小，但对性能还是有一定提高的。通过设计橡胶衬套的刚度能达到一定的可变前束角角度以及随动转向功能，但橡胶衬套的首要任务还是起连接悬挂和隔绝震动的作用，因此刚度不能过低。这就造成对可变前束以及随动转向的局限性，紧能获得一个很小的角度。 多连杆悬挂就完全解决了这个问题，它通过不同的连杆配置，使悬挂在收缩时能自动调整外倾角，前束角以及使后轮获得一定的转向角度。其原理就是通过对连接运动点的约束角度设计使得悬挂在压缩时能主动调整车轮定位，而且这个设计自由度非常大，能完全针对车型做匹配和调校。因此多连杆悬挂能最大限度的发挥轮胎抓地力从而提高整车的操控极限。但由于结构复杂，成本也非常高，无论是研发实验成本还是制造成本都是最高的，但性能是所有悬挂设计中最好的。 我们常见的中型和大型车上才会使用这种设计，但通常都只用于后轮。原因是多连杆机构非常复杂而且占用空间大，使其不便于布置。因此只能用于拥有较大空间的后桥上。但这里也有一个例外，那就是奥迪系列车型。
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