补课：悬挂知识

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麦弗逊，双叉臂，多连杆悬挂综合比拼 ZT

说到独立悬架，现在最流行的也是我们最常听到的就是麦弗逊，双叉臂和多连杆三种形式。那么这三种主流悬架有些什么特点？各自有哪些性能特征呢？

虽然按照悬架的档次和复杂程度以及用料来排名的话，多连杆是最好的，其次是双叉臂再其次是麦弗逊，虽然档次可以这样划分，但世界上的事物都是有利有弊的，这三种悬架之所以能在各种车型上大量存在当然有着各自的性能优点。

在这三种悬架中，麦弗逊是结构最简单的，也是制造成本最低用途最广的。它主要用在大多数中小型车的前桥上。它以简单独霸天下。也正是因为他简单所以他轻，响应速度快。并且在一个下摇臂和支柱的几何结构下能自动调整车轮外倾角，让其能在过弯时自适应路面，让轮胎的接地面积最大化，而且占用空间小适合小型车以及大部分中型车使用。但是由于结构简单使得悬挂刚度较弱，稳定性差，转弯侧倾明显。

双差臂悬挂拥有上下两个摇臂，起横向力由两个摇臂同时吸收，支柱只承载车身重量。因此横向刚度大。由于上下使用不等长摇臂（上长下短），让车轮在上下运动时能自动改变外倾角并且减小轮距变化减小轮胎磨损。并且也能自适应路面，轮胎接地面积大，贴地性好。但是由于多了一个上摇臂，所以需要站用较大的空间，因此小型车的前桥一般布置不下此种悬挂。

多连杆悬挂，通过各种连杆配置（通常有三连杆，四连杆，五连杆），首先能实现双叉臂悬挂的所有性能，然后在双叉臂的基础上通过连杆连接轴的约束作用使得轮胎在上下运动时前束角也能相应改变，这就意味着弯道适应性更好，如果用在前驱车的前悬挂，可以在一定程度上缓解转向不足，给人带来精确转向的感觉；如果用在后悬挂上，能在转向侧倾的作用下改变后轮的前束角，这就意味着后轮可以一定程度的随前轮一同转向，达到舒适操控两不误的目的。跟双叉臂一样，多连杆悬挂同样需要占用较多的空间，而且多连杆悬挂无论是制造成本还是研发成本都是最高的所以常用在中高级车的后桥上。

所以总的来说，现在最经济适用，性价比最高的前独立悬挂是麦弗逊，能做高性能调校和匹配的悬挂是多连杆和双叉臂。结构最复杂实现性能最多的是多连杆。但由于后两者在结构上使其质量较重所以为了达到更好的响应速度常用铝合金打造，那么成本就可想而知了。



麦弗逊悬架详解 作者:汤启隆

我们在了解悬挂参数时，经常会看到一个叫麦弗逊的名词。在香港的一些刊物上，通常喜欢叫做麦花臣支柱。其实这些都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。到底是什么原因能让麦弗逊悬挂的应用如此广泛？这种如此常用的悬挂到底有哪些性能特点呢？我们先从它的设计结构了解起吧。

大家都知道，宝马的6缸发动机是直列设计的，为了追求运动性，把其重心布置在前轴之后，因此发动机要占用大量的引擎仓空间，那么，选用一款结构简单，占用空间小的悬挂设计就显得由为重要。麦弗逊悬挂在向上行程时，也就是在发生转向侧倾时，车轮外倾角会自动加大，使轮胎能更好的跟路面结合，给整车提供更大的横向力，提高了转向操控极限。拥有出色的操控和响应性再加上紧凑的结构，很显然就成了宝马设计师设计前悬挂时的首选方案。对于小型车和微型车来说，尽可能的在狭小的发动机仓腾出空间布置发动机就更加重要了，所以他们也不得不选择麦弗逊悬挂，况且，如果做出合理的匹配，麦弗逊无论是操控和舒适性都是相当出色的。

说了这么多麦弗逊悬挂的优点，也该谈谈缺点了。也正是因为麦弗逊结构过于简单，造成悬挂的刚度有限。由于麦弗逊悬挂只能靠下托臂和减震器支柱来承受强大的车轮冲击力，所以较易发生几何变形。这种变形体现到驾驶感受上，就是驾驶者会明显的感觉到车身稳定性较差。无论是转弯侧倾，还是刹车点头现象，都非常明显。当然，设计师们也想了不少办法来解决稳定性问题。我们经常听说的横向稳定杆，防倾杆，平衡杆等等都是用来提高麦福逊悬挂几何刚度和横向稳定性的部件。

横向稳定杆是一根拥有一定刚度的扭杆弹簧，他与左右悬挂的下托臂或减震器滑柱相连。当左右悬挂都处于颠簸路面时，两边的悬挂同时上下运动，稳定杆不发生扭转；当车辆在转弯时，由于外侧悬挂承受的力量较大，车身发生一定侧倾。此时外侧悬挂收缩，内侧悬挂舒张，那么横向稳定杆就会发生扭转，产生一定的弹力，阻止车辆侧倾。从而提高了车辆行驶稳定性。而再增加支撑杆部件，则能达到同时提高悬挂纵向刚度的目的。

但是，光靠增加稳定杆所提高的性能是有限的，使用各种稳定杆设计能从一定程度上提高稳定性和悬挂几何刚度。如果要从根本解决这些问题，就必须改变整个悬挂的几何形状，那么多连杆和双摇臂悬挂就成了高性能悬挂的代表。麦弗逊悬挂除了在稳定性和刚度方面要逊色于多连杆以外，在耐用性上也不能与多连杆悬挂相提并论。由于麦弗逊悬挂的减震器支柱需要承受横向力，同时又要起到上下运动减低震动的目的，所以减震器支撑杆的摩擦很不均匀，减震器油封容易磨损造成液压油泄露降低减震效果。

总评：

优点：麦弗逊悬挂拥有良好的响应性和操控性，而且结构简单，占用空间小，成本低，适合布置大型发动机以及装配在小型车身上。

缺点：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。



多连杆悬架详解 作者:汤启隆

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，这里我们来介绍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。

我们知道奥迪使用的是前置发动机设计，发动机布置在前轴之前，所以在前轴位置腾出了较多的空间，这就正好可以布置下多连杆前桥，从而大大提高了车辆的操控性能；而奔驰宝马为了整车的重量分布平衡，把发动机布置在前轴之后，因此没有足够的空间来设计多连杆悬挂，就只能选择占用空间较小的麦弗逊和双叉试悬挂了。所以比较起奥迪和宝马车型也是各有利弊。

由于多连杆悬挂结构复杂，组成部件多，重量肯定也要高于双叉式悬挂，因此奥迪A4选择了使用铝合金制造该悬挂来减低重量提高响应和回弹速度达到舒适和操控的完美平衡。

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。

[ Last edited by jack_zhuq on 06-03-09 at 00:54 ]

如果凯旋的前桥是麦佛逊独立式悬挂,后桥是摆臂式带横向稳定杆.那么......不是多连杆遗憾哪~~~

[ Last edited by jack_zhuq on 06-03-09 at 01:15 ]