常见组合汇总:
麦弗逊+多连杆/五连杆
麦弗逊+双横臂
双横臂+多连杆
双叉臂+五连杆
双叉臂+多连杆+整体桥
家用代步汽车最为常见的是第一种组合,多连杆泛指“≤3连杆”,不用具体数字标注无非是因为太少、有些尴尬;比如英朗和瑞虎3的后多连杆就是二连杆,但总也比扭力梁悬架好一些。
麦弗逊悬架是最基础的前悬架,结构包括一组连接半轴下方的A型摇臂,防倾杆,减振器和螺旋弹簧;这种悬架的特点是占用空间少,缺点是侧倾支撑性比较差,不适合高性能车使用。但也有诸如保时捷之类的跑车用过前麦弗逊,调校好了也能达到不错的标准,不过保时捷跑车使用主要是因为水平对置发动机占用太多的横向空间,没有足够的空间去布局双叉臂悬架。
一般性能车都采用「双叉臂+五连杆」的组合,但也有些车会使用前后多连杆或五连杆悬架,比如奥迪,究竟组合更好呢?
不论理论还是现实中,前双叉臂悬架的体验总会比多连杆好一些。
比如五连杆前悬架,它是由五根连杆分别与车轮和车体连接,连杆“顶”在底盘的不同角度的位置,在转弯的时候可以有效控制车轮的左右倾角和摇摆幅度。
但是双叉臂抗侧倾能力更强,这种悬架就像是“双麦弗逊”,麦弗逊只有下面的一支A型三角臂,双叉臂则是在上面平行加上一组三角臂;车轮在转弯的时候会受到侧向力的作用,说白了就是会侧倾,多出上面的三角臂就能有效控制车轮的倾角,这是多连杆悬架很难做到的。
双叉臂的两组三角臂可以有效对抗轮胎受到的横向力,可以理解为车轮基本不侧倾;不过在需要有些倾角的时候反而有效保证倾角,因为上下三角臂的长度不一样,一般都是上面短、下面长,于是车轮在上下弹跳的时候就能自动调整外倾角,这对于控制轮距变化和轮胎磨损都有帮助,在起伏路面时仍旧能有效控制轮胎的接地面积,提升前轮的抓地力。
决定抓地力的是三个因素分别为轮胎与地面接触面积,接触面积粗糙度,以及正压力,双叉臂的主要优势就是接地面积的控制。
另一个优势是双叉臂的结构强度高,或理解为抗扭强度高,三角形的结构最为稳固,再加上高强度的材料,上下三角臂可以承受很强的冲击而保证不断裂或不变形;多连杆悬架很难达到相当的标准,包括双横臂也要差一些,所以真正的越野赛车的前悬架基本都是双叉臂,包括各种拉力赛车和方程式赛车。
有些跑车会使用前后双叉臂,但普通车型里的高性能车很少使用,也确实很难使用。
因为双叉臂悬架需要很大的空间来布局,前悬架布局在发动机舱里,后悬架布局在车身之下;跑车可以不考虑空间但普通车型需要,且跑车还有中置后驱和后置后驱和四驱,所以后悬架用双叉臂是没有问题的,普通车辆为加大乘坐空间,只能选择多连杆了。
双叉臂加整体桥是越野车型的选项,常见的有坦克300、BJ40PLUS、奔驰G500等,皮卡车也基本都是这种结构;很少有车辆使用前后整体桥,用这种悬架的有北汽制造BJ212和勇士,菲克牧马人等,整体桥悬架的强度很高,可以等同或超过双叉臂;但是这种悬架很难起到对车轮角度的有效导向,即便加入多连杆也只能略微提升,所以越野车使用这种悬架主要是为了控制制造成本。
高标准的双叉臂悬架的制造与研发成本都很高,这是不争的事实。
最后需要了解的是双叉臂和双横臂的区别,双横臂主要用于后悬架,这种悬架可以理解为“低配双叉臂”。
双叉臂通过上下三角臂解决了车轮横向摆动的问题,有优秀的抗侧倾能力,上下三角臂是平行的;而双横臂的两条控制臂是在平面上布局,结构比双叉臂更简单,但横向支撑性能较弱。但是双横臂所占用的空间要少得多,把双叉臂理解为上下布局,双横臂就是前后布局,不需要占用过多的纵向空间,所以可以用于一般代步车上,曾经销量最高的哈弗H6就用双横臂后悬架。
总结:
双叉臂更适合追求驾驶乐趣的高性能轿跑车,前后双横臂不适合普通车型使用,极限应当是双叉臂加五连杆,比如海豹用的就是这种悬架,加上高水平的调校,麋鹿测试成绩超过83km/h。
越野车的理想选项是双叉臂加整体桥,但是这种结构不能乱改装,比如升高离地间隙却不加强三角臂,改变了三角臂的受力角度很有可能会导致三角臂断裂;科学的升级应当是升高底盘后再使用对应长度和强度的三角臂,比如坦克300风林铁骑版本就是在升高后进行了全面升级。