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独立悬架的分类类型及优缺点分析

发布时间:2018/05/24
独立悬架的分类类型及优缺点分析

所谓的独立悬架是指汽车每一侧的车轮都是单独地通过弹性悬架系统悬挂在车架或车身下面。它的优点是两侧车轮可以单独运动互不相干,能减小车身的倾斜和震动,有利于汽车的平顺性和操纵稳定性,提高汽车的乘坐舒适性。缺点就是结构复杂、成本高。
 

根据结构形式的不同,独立悬架系统又可分为麦弗逊式、双叉臂式、多连杆式以及扭力杆式,以下分别介绍。



1、麦弗逊悬架
麦弗逊悬架是目前使用最广泛的悬架类型,它主要由螺旋弹簧、减震器、三角形下摆臂组成。它的运动特性是车轮只能沿主销上下跳动,而不能左右运动。

这种悬架系统的优点是结构简单、成本低廉、可靠耐用,体积小,不占用驾驶舱空间,适用那些对空间要求较高的车型,另外它的响应较快、制造成本低;它的主要缺点横向刚度小、稳定性不佳、转弯侧倾较大,影响车辆过弯车身姿态的保持。



麦弗逊悬架一般应用在一些中小型轿车、中低端SUV前悬架上,有些豪华品牌车型由于对空间有需求,也使用了这种悬架,比如保时捷911、宝马、君威GS等。


麦弗逊悬架一般都是应用在前悬架上,但有些车型把它经过一定的变形后应用在了后悬架上,这就是连杆支柱式独立悬架。它的另外一个名字叫做“筷子悬架”。一些日韩系车型应用的比较多,比如凯美瑞、汉兰达、起亚等等。


2、双叉臂式独立悬架
双叉臂式独立悬架在一些运动型车型上应用的比较多,它主要由两个三点式杆件(A臂)加一个两点式杆件构成,两个横臂可以吸收横向上的力,支柱则主要承担车身重量,两个叉臂的顶点(也就是A的顶点)负责转向。它的运动特性是车轮在汽车横向平面内摆动,车轮跳动会呈现弧形轨迹,轮胎可以自适应路面,保证接地面积,体现出较好的贴地性。
 


这种悬架系统的优点是可以精准控制车轮的设定,横向刚度大、汽车在过弯时侧倾小,抓地性能好、路感清晰;缺点主要是占用的空间大,会侵占发动机舱空间,制造成本高、悬架定位参数设定复杂。
 


双叉臂悬架一般应用在一些注重运动特性的紧凑轿车、超级跑车以及本身空间较大的豪华车型前悬架上,比如马自达、途锐等等。当年马自达6引进中国时号称“弯道王”,就是因为使用了双叉臂式独立悬架,转弯时侧倾小,可以更高的速度过弯,弯道超车非常迅猛,因此得此雅号。



3、多连杆式独立悬架
多连杆独立悬架又可分为多连杆前悬架和多连杆后悬架系统。其中前悬架一般为3连杆或4连杆式独立悬架;后悬架则一般为4连杆或5连杆式后悬架系统,其中5连杆式后悬架应用较为广泛。它主要由一些上支臂、下支臂、拉杆、球头、横向稳定杆等组成。它的运动特性是车轮垂直于车身上下运动,这样可以使轮胎始终与地面保持垂直状态,轮胎与地面贴合良好。
 


这种悬架系统的优点是路面冲击对车身影响小,汽车过颠簸路段时车身稳定性好,乘坐舒适性较好,操控稳定性好;它的主要缺点是对布置空间需求大,成本高,设计复杂,调校难,零部件数量多等。
 


多连杆悬架结构一般应用在比较高档的轿车和SUV,比如奔驰、宝马、奥迪等车型,由于占用的空间比较大,大多数应用在后驱车型上。
 

 


4、其它独立悬架类型
独立悬架主要有上述的几种,但还有一些不常见的独立悬架,它们的设计非常特殊,是为了满足汽车某一些方面的性能而生的。

(1)钢板弹簧横置型独立悬架
下图是雪佛兰克尔维特的后悬架,它使用了钢板弹簧横置的方式来实现两侧车轮的独立运动。这种悬架的纵向刚性非常大,因此不再需要其它的连杆来稳定后轮。



(2)扭力杆式独立悬架
有人说独立悬架只能应用在轿车上,卡车上是无法应用独立悬架的。这种说法当然是错误的,汽车界最有名的越野之王——太脱拉,全车都是独立悬架,它的前悬架就是扭力杆式的。它的左、右的独立摆动式半桥连接在中央脊骨梁上,前桥通过扭力杆和筒式减震器与中央脊骨相连,中、后桥通过钢板弹簧与中央脊骨相连。这样当一侧车轮因道路不同而跳动时,对另一侧车轮不产生影响。
这种扭力杆式独立悬架也应用在一些SUV车型上,比如早期的陆地巡洋舰等。
 

 


(3)三连杆式独立悬架
这种悬架系统有称作中央杆式独立悬架,它的连杆式垂直布置的,而不是像其它车型那样布置在下部。它与弹性支柱式独立悬架有点类似,老款的RAV4和宝马MINI就是使用这种悬架系统。


 

在这几种独立悬架中,麦弗逊悬架是最灵活多变的,它有许多变种,也是应用最广泛的;双叉臂悬架侧向支撑最好,是最具有运动感的;而多连杆是最复杂最有技术含量的悬架,它是高档车的御用悬架。