遠(yuǎn)立誠(chéng)汽車懸架類型及工作原理解析

懸架系統(tǒng)是一種由彈簧、減震筒和連桿所構(gòu)成的車用系統(tǒng)，用于連接車輛與車輪。懸架系統(tǒng)使車輛的操控與剎車適合良好的動(dòng)態(tài)安全與駕駛樂(lè)趣，并保持車主的舒適性及隔絕適當(dāng)?shù)穆访嬖胍?、彈跳與振動(dòng)。

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典型的懸掛系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要包括彈性元件、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)以及減震器等部分。彈性元件又有鋼板彈簧、空氣彈簧、螺旋彈簧以及扭桿彈簧等形式，而現(xiàn)代轎車懸掛系統(tǒng)多采用螺旋彈簧和扭桿彈簧，個(gè)別高級(jí)轎車則使用空氣彈簧。

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常見(jiàn)的懸掛系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是怎樣的？各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？一起來(lái)了解一下。

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獨(dú)立懸掛和非獨(dú)立懸掛的區(qū)別

汽車懸掛可以按多種形式來(lái)劃分，總體上主要分為兩大類，獨(dú)立懸掛和非獨(dú)立懸掛。那怎么來(lái)區(qū)分獨(dú)立懸掛和非獨(dú)立懸掛呢？

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獨(dú)立懸掛可以簡(jiǎn)單理解為，左右兩個(gè)車輪間沒(méi)有硬軸進(jìn)行剛性連接，一側(cè)車輪的懸掛部件全部都只與車身相連。而非獨(dú)立懸掛兩個(gè)車輪間不是相互獨(dú)立的，之間有硬軸進(jìn)行剛性連接。

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從結(jié)構(gòu)上看，獨(dú)立懸掛由于兩個(gè)車輪間沒(méi)有干涉，可以有更好的舒適性和操控性。而非獨(dú)立懸掛兩個(gè)車輪間有硬性連接物，會(huì)發(fā)生相互干涉，但其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有更好的剛性和通過(guò)性。

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麥弗遜式懸掛

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麥弗遜懸掛是最為常見(jiàn)的一種懸掛，主要由A型叉臂和減振機(jī)構(gòu)組成。叉臂與車輪相連，主要承受車輪下端的橫向力和縱向力。減振機(jī)構(gòu)的上部與車身相連，下部與叉臂相連，承擔(dān)減振和支持車身的任務(wù)，同時(shí)還要承受車輪上端的橫向力。

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麥弗遜的設(shè)計(jì)特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，懸掛重量輕和占用空間小，響應(yīng)速度和回彈速度就會(huì)越快，所以懸掛的減震能力也相對(duì)較強(qiáng)。然而麥弗遜結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量輕，那么抗側(cè)傾和制動(dòng)點(diǎn)頭能力弱，穩(wěn)定性較差。目前麥弗遜懸掛多用于家用轎車的前懸掛。

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雙叉臂式懸掛

雙叉臂式懸掛（雙A臂、雙橫臂式懸掛），其結(jié)構(gòu)可以理解為在麥弗遜式懸掛基礎(chǔ)上多加一支叉臂。車輪上部叉臂，與車身相連，車輪的橫向力和縱向力都是由叉臂承受，而這時(shí)的減振機(jī)構(gòu)只負(fù)責(zé)支撐車體和減振的任務(wù)。

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由于車輪的橫向力和縱向力都由兩組叉臂來(lái)承受，雙叉臂式懸掛的強(qiáng)度和耐沖擊力比麥弗遜式懸掛要強(qiáng)很多，而且在車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)能很好的抑制側(cè)傾和制動(dòng)點(diǎn)頭等問(wèn)題。

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雙叉臂式懸掛通常采用上下不等長(zhǎng)叉臂(上短下長(zhǎng))，讓車輪在上下運(yùn)動(dòng)時(shí)能自動(dòng)改變外傾角并且減小輪距變化減小輪胎磨損，并且能自適應(yīng)路面，輪胎接地面積大，貼地性好。由于雙叉臂式懸掛比麥佛遜式懸掛雙叉臂多了一個(gè)上搖臂，需要占用較大的空間，而且定位參數(shù)較難確定，因此小型轎車的前橋出于空間和成本考慮較少采用此種懸掛。

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扭轉(zhuǎn)梁式懸掛

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扭轉(zhuǎn)梁式懸掛的結(jié)構(gòu)中，兩個(gè)車輪之間沒(méi)有硬軸直接相連，而是通過(guò)一根扭轉(zhuǎn)梁進(jìn)行連接，扭轉(zhuǎn)梁可以在一定范圍內(nèi)扭轉(zhuǎn)。但如果一個(gè)車輪遇到非平整路面時(shí)，之間的扭轉(zhuǎn)梁仍然會(huì)對(duì)另一側(cè)車輪產(chǎn)生一定的干涉的，嚴(yán)格上說(shuō)，扭轉(zhuǎn)梁式懸掛屬于半獨(dú)立式懸掛。

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扭力梁式懸掛相對(duì)于獨(dú)立式懸掛來(lái)說(shuō)舒適性要差一些，不過(guò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，也不占空間，而且維修費(fèi)用也比獨(dú)立懸掛低，所以扭力梁懸掛多用在小型車和緊湊型車的后橋上。

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穩(wěn)定桿的作用

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穩(wěn)定桿也叫平衡桿，主要是防止車身側(cè)傾，保持車身平衡。穩(wěn)定桿的兩端分別固定在左右懸架上，當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)，外側(cè)懸掛會(huì)壓向穩(wěn)定桿，穩(wěn)定桿發(fā)生彎曲，由于變形產(chǎn)生的彈力可防止車輪抬起，從而使車身盡量保持平衡。

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多連桿懸掛

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多連桿懸掛，就是通過(guò)各種連桿配置把車輪與車身相連的一套懸掛機(jī)構(gòu)，其連桿數(shù)比普通的懸掛要多一些，一般把連桿數(shù)為三或以上的懸掛稱為多連桿懸掛。目前主流的連桿數(shù)為4或5根連桿。前懸掛一般為3連桿或4連桿式獨(dú)立懸掛；后懸掛則一般為4連桿或5連桿式后懸掛。

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多連桿懸掛通過(guò)對(duì)連接運(yùn)動(dòng)點(diǎn)的約束角度設(shè)計(jì)使得懸掛在壓縮時(shí)能主動(dòng)調(diào)整車輪定位，使得車輪與地面盡可能保持垂直、貼地性，具有非常出色的操控性。多連桿懸掛能最大限度的發(fā)揮輪胎抓地力從而提高整車的操控極限，是所有懸掛設(shè)計(jì)中最好的，不過(guò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本也高。一般中小型轎車車出于成本和空間考慮很少使用這種懸掛。

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空氣懸掛

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空氣懸掛是指采用空氣減振器的懸掛，主要是通過(guò)空氣泵來(lái)調(diào)整空氣減振器的空氣量和壓力，可改變空氣減振器的硬度和彈性系數(shù)。通過(guò)調(diào)節(jié)泵入的空氣量，可以調(diào)節(jié)空氣減振器的行程和長(zhǎng)度，可以實(shí)現(xiàn)底盤的升高或降低。

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空氣懸掛相對(duì)于傳統(tǒng)的鋼制懸掛系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，具有很多優(yōu)勢(shì)。如車輛高速行駛時(shí)，懸掛可以變硬，以提高車身穩(wěn)定性；而低速或顛簸路面行駛時(shí)，懸掛可以變軟來(lái)提高舒適性。

彈簧和減震器

在懸掛的減振機(jī)構(gòu)中，除了減振器還會(huì)有根彈簧。有了減振器為什么還要彈簧呢？其實(shí)需要它們的合作，才能完成減振的任務(wù)。

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當(dāng)車輛行駛在不平路面時(shí)，彈簧受到地面沖擊后發(fā)生形變，而彈簧需要恢復(fù)原型會(huì)出現(xiàn)來(lái)回震動(dòng)的現(xiàn)象，這樣顯然會(huì)影響汽車的操控性和舒適性。而減振器起到對(duì)彈簧起到阻尼的作用，抑制彈簧來(lái)回?cái)[動(dòng)。這樣在汽車通過(guò)不平路段時(shí)，才不至于不停地顫動(dòng)。

麥弗遜式獨(dú)立懸架

麥弗遜懸架一般用在前輪，是當(dāng)今使用最多的懸架形式。流行到什么程度呢？從五菱宏光到保時(shí)捷911全都采用麥弗遜懸架。

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一般人都覺(jué)得他最大的特點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，操控差，這其實(shí)不太準(zhǔn)確。其實(shí)他最大的優(yōu)勢(shì)就是占用空間小。

有人會(huì)說(shuō)，懸架放在車身外面的，空間大小和我有什么關(guān)系？它可以為發(fā)動(dòng)機(jī)艙騰出更大的空間，使發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱布置更方便。發(fā)動(dòng)機(jī)艙小了，乘坐空間就能做得更大。

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作為家用車，空間相對(duì)操控來(lái)說(shuō)顯然更重要。就連QQ和比亞迪F0這種微型車都可以裝下麥弗遜，如果非要讓人家裝多連桿也可以，估計(jì)就不會(huì)有發(fā)動(dòng)機(jī)了~

?前懸架用麥弗遜其實(shí)也可以做到操控性很好，不然保時(shí)捷911也不會(huì)用了，它的發(fā)動(dòng)機(jī)可是后置的，并不用考慮發(fā)動(dòng)機(jī)艙空間。

保時(shí)捷911懸架結(jié)構(gòu)

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而且麥弗遜還能衍生出很多變種，比如寶馬的雙球節(jié)懸架就是其中一種。

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寶馬的雙球節(jié)懸架

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但麥弗遜最大的缺點(diǎn)是舒適性和操控性不可兼顧。

雙叉臂式獨(dú)立懸架

雙叉臂可以算是麥弗遜的改進(jìn)型懸架，比麥弗遜式多了一個(gè)上控制臂。

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麥弗遜（左）與雙叉臂（右）對(duì)比

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這有什么好處呢？它可以更精確的定位前輪的各種參數(shù)，對(duì)側(cè)向的支撐也更好，能提升過(guò)彎極限，剛度和抗扭強(qiáng)度也會(huì)相對(duì)更高。所以在擁有優(yōu)秀操控的基礎(chǔ)上，也能兼顧舒適。

?但缺點(diǎn)就是多了一個(gè)上叉臂之后，占用空間會(huì)更大，質(zhì)量也更大，并且成本會(huì)更高。

注意這里的成本大部分是研發(fā)成本，前期設(shè)計(jì)、試制、調(diào)校等等都比麥弗遜更加復(fù)雜，而不光是多出了那根上控制臂的零件成本。

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由于雙叉臂的這個(gè)缺點(diǎn)，再加上現(xiàn)在麥弗遜懸掛已經(jīng)能滿足絕大部分家用車的需求，所以很多以前用雙叉臂的車型，比如老雅閣、睿翼，在換代的時(shí)候（睿翼?yè)Q代是阿特茲），都換用了麥弗遜懸架。

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而現(xiàn)在雙叉臂基本只用在高級(jí)別的車型上，例如英菲尼迪Q70L、寶馬X5、瑪莎拉蒂總裁等等。當(dāng)然，有了雙叉臂不一定就是操控好，調(diào)校很重要。

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多連桿式獨(dú)立懸架

多連桿顧名思義就是由很多根連桿組成的懸掛類型，一般三根或者更多。

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復(fù)雜的多連桿為工程師提供了豐富的調(diào)?？臻g，可以極大程度滿足性能，并且調(diào)校出不同特性，保證車輛的操控性和舒適性。

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缺點(diǎn)是它需要更多的空間，且設(shè)計(jì)調(diào)校參數(shù)較為復(fù)雜，成本更高。

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由于很多人都知道多連桿好，所以有些廠商即使用的不是真正的多連桿，也會(huì)在參數(shù)表上起一個(gè)接近于多連桿懸架的名字。

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