汽车悬架类型详解:独立悬架与非独立悬架的特点与区别
汽车悬架类型详解:独立悬架与非独立悬架的特点与区别
悬架是汽车中连接车轮和车身的重要部件,主要作用是缓冲车轮颠簸传递到车身的震动,以改善车辆行驶时的平稳舒适性。悬架系统通常被分为独立悬架和非独立悬架两大类,每种类型又有多种具体形式。本文将详细介绍各种悬架类型的特点、优缺点及代表车型。
独立悬架
独立悬架是指左右两侧车轮的运动是相互独立的,互不影响。这种设计可以提供更好的操控性和舒适性。常见的独立悬架类型包括:
麦弗逊式独立悬架
麦弗逊式独立悬架是比较常见的前悬架形式,构成部件为:减震器、螺旋弹簧、防倾杆、下控制臂。一些资料中出现的弹性支柱悬架、减振支柱悬架其实都是麦弗逊式独立悬架的变样称呼。
代表车型:第十代雅阁前悬架、奥迪A3前悬架、朗逸前悬架等
优点:麦弗逊式独立悬架优点在于结构紧凑、集成度高、制造成本低、占用空间较小。也是目前被广泛应用在车辆前悬架的原因之一。
缺点:受制于结构的影响,横向承压的刚性一般,扭矩转向抑制不足。
延伸:下控制臂类似于字母L,宝马将L型下控制臂拆分成两根连杆,本质上他依旧是麦弗逊式独立悬架。而随着宝马的调校被称为著名的双球节式独立悬架。
多连杆式独立悬架
顾名思义用于支撑车轮和车架之间,限制车轮多向自由度的连接杆都记录在内,连杆数量在3根及以上,因此被称为多连杆,常见的有3连杆、4连杆、5连杆,还有延伸的E型多连杆、梯形多连杆等。
代表车型:奥迪A4L、奔驰C级等
优点:设计自由度大,车轮震动对车身的影响小,提升车辆舒适度限度更高。
缺点:连杆多对发动机舱空间需求大,制造成本高,结构设计复杂,整体调校难,零部件数量多等缺点。
双叉臂式独立悬架
双叉臂悬架是由两个A字臂构成,车轮上部一根A臂与车身相连,下部的A臂和麦弗逊的下控制臂类似。下部A臂一般连接减振弹簧和减振支柱,来自车轮的横向力和纵向力,都由两根A臂来完成,减振支柱只负责支撑车体和抵抗震动。双叉臂式悬挂通常采用两个不等长叉臂(上短下长),让车轮上下运动时自动变化外倾角以抑制轮距变化减小轮胎磨损。
代表车型:路虎发现第四代、丰田皇冠等
优点:双叉臂能自适应路面,使轮胎接地面保持较大提供更好的抓地力。多用在对操控需求较高的车型上,如运动性能车和越野车。
缺点:由于双叉臂的结构占用空间较大,结构相对复杂,制造成本大等因素,不适合小型轿车装配。
单臂式独立悬架
单臂式独立悬架应用很少,仅出现在重卡车型上。结构为一根粗壮的横臂直接连接车轮,当车轮上下运动时,轮胎面也会随之产生倾斜,主销内倾角和车轮外倾角也会发生改变,影响轮胎与地面的接触面积。
代表车型:重卡TATRA等
非独立悬架
非独立悬架是指两侧车轮被安装在同一根车桥上,车轮的运动是相互关联的。这种设计结构简单,成本较低,但舒适性和操控性相对较差。常见的非独立悬架类型包括:
整体桥式非独立悬架
非独立悬架结构,顾名思义就是两侧车轮同时被安装在一根整体的车桥两端,车桥通过减振组件与车架相互连接。当一侧车轮因路况起伏跳动时,会影响到另一侧车轮的定位参数,常见的结构有钢盘弹簧和螺旋弹簧两种减震装置。
代表车型:面包车、卡车、部分越野车。
优点:结构刚性强,能够承受来自车身的巨大压力而不会轻易变形,结构简单造价相对较低。
缺点:由于连接两侧车轮,一侧车轮震动时会影响另一侧车轮,舒适性方面不如独立悬架。
扭力梁式非独立悬架
扭力梁是指两侧车轮并非各自独立,而是通过后桥一根大扭力梁连接在车身上。弹性垫块将车轮与车身弹性连接,两个单纵臂通过左右扭杆弹簧与后桥总成弹性连接。
代表车型:雪铁龙C4等法系车家用车为主
优点:构造极简单造价成本低,无需与车身连接,节省车辆内部空间。
缺点:结构刚性一般、转弯时对内车轮的支撑性较差,对车辆的操控支撑性较弱。