悬挂系统是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称,好比身体的“骨骼”,其作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力扭,并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力,并衰减由此引起的震动,以保证汽车能平顺地行驶。它是一辆汽车的核心技术,决定着操控性、舒适性、安全性三大方面,也正是它决定了汽车的“脾气”,也就是所谓的驾驶风格。
通过图表的形式来对两者的优劣进行一个详细对比。 悬挂系统 定义 优点 缺点 非独立悬挂
车轮装在一根整体车轴的两端,当一边车轮跳动时,另一侧车轮也相应跳动,使整个车身振动或倾斜 结构简单、成本低、强度高、保养容易、行车中前轮定位变化小 舒适性及操纵稳定性都相对较差,更多的用于越野车、货车和客车上。在现代轿车中只有成本控制比较严格的车型才会使用优化后的扭臂梁式半独立悬挂,虽然其一定程度上改善了以上缺点,但是依然无法与纯独立悬挂相比。
独立悬挂
车轴分成两段,每只车轮由螺旋弹簧独立安装在车架下面,当一边车轮发生跳动时,另一边车轮不受影响,两边的车轮可以独立运动,提高了汽车乘坐的舒适性和操控的安定性。 在各种路况下都能最大程度保证车轮与地面附着力;可用刚度小的较软弹簧,改善汽车的舒适性;可依据使用环境调整车轮定位参数;左右车轮单独跳动,互不相干,能减小车身的倾斜和震动 结构复杂、制造成本高、维修不便的缺点,同时因为结构复杂,会侵占一些车内乘坐空间。麦弗逊式独立悬挂:采用最广泛
主要优点:结构简单、占用空间小、操控性能好
主要缺点: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。
适用车型:适用于大部分车型。
麦弗逊悬挂的最大特点就是结构简单
双叉臂式悬挂:运动性能更好
主要优点:横向刚度大、抗侧倾性能优异、抓地性能好、路感清晰;
主要缺点:制造成本高、悬架定位参数设定复杂;
适用车型:运动型轿车、超级跑车以及高档SUV前后悬架。
大众途锐的双叉臂悬挂结构图
东风本田思域采用了双横臂式后悬挂
多连杆悬挂:更好的操控性和舒适性
主要优点:舒适性好、操控性和双叉臂悬挂有一拼
主要缺点:结构复杂、占用空间大、成本较高
适用车型:注重舒适性和操控性的中高档轿车
拖曳臂式悬挂:半独立悬挂
主要优点:结构简单实用、占用空间最小、制造成本低
主要缺点:承载性能差、抗侧倾能力较弱、减震性能差、舒适性有限
适用车型:中小型汽车、低端SUV后悬挂
拖曳臂式悬挂我们姑且称之为半独立悬挂,因为从悬挂结构来看它属于不折不扣的非独立悬挂,因为左右纵向摇臂被一跟粗大的扭转梁焊接在一起,但是从悬挂性能来看,这种悬挂实现的是具有更高稳定性的全拖式独立悬挂的性能。
在实际使用效果方面,后拖曳臂式悬挂由于具有一定的非独立悬架特性所以导致舒适性一般。因为由于左右后轮有横梁相连,所以左右两侧车轮都会同时随起伏不平的路面抖动,虽然减震器和螺旋弹簧能吸收部分震动,但由于后悬横梁的整体性,剩余的震动还是会不可避免地快速传递到车身,这就是为什么采用拖曳臂后悬架的车型普遍都比较颠的原因。
在操控性能方面,拖曳臂后悬架相对多连杆独立悬架的极限也来得较早。在动态运动尤其是高速转向中,车身随惯性会产生一定的侧倾。由于纵向拖臂所连接的车轮在转向中不会发生外倾角变化,由此会造成前轮的转向不足。加之跳动范围有限,因此在很多操控测试中,不少采用后拖曳臂悬架结构的车型在入弯后单边后轮会离地的情况也正是后拖曳臂悬架的先天不足。
雪铁龙家族采用的后拖曳臂式悬挂带后轮随动转向功能
雪铁龙家族算是拖曳臂式后悬架的一个忠实拥趸。从九十年代初到现在,后悬架仍然不折不扣地还在使用拖曳臂式。真的是雪铁龙止步不前?但它在WRC中取得的优异战绩却能否定你的这一看法。实际上在雪铁龙看家本领——后轮随动转向技术的辅助下,拖曳臂悬架的潜力是可以随意挖掘的。拖曳臂悬架也正是经受住了这样的考验,方才走到了今天。
虽然拖曳臂后悬架有如此多的先天不足,但是在小型车中却应用得最普遍。我们所熟知的飞度和标致207都采用了此后悬挂。实用性与成本的平衡是拖曳臂后悬架长盛不衰的根本,加之紧凑的结构使得占用车身空间小,外倾角不变使得轮胎磨损小的优点使之成为一些车型绝配。一汽丰田的卡罗拉和大众老将桑塔纳也采用了拖曳臂后悬挂。
在不考虑对空间影响的基础上,一般情况下我们认为结构复杂的独立式后悬挂比普通的扭力梁式后悬挂要好,因为当一侧受力时,非独立悬挂的另一侧必然受到影响;而独立式悬挂就可以解决这个问题。但那些很简单的连杆支柱式独立悬挂反而会适得其反,因为它结构简单强度有限,可能连一侧的力都无法处理好。所以我们对于紧凑型车悬挂的初步评定是多连杆的独立悬挂优于扭力梁结构,而扭力梁悬挂优于连杆支柱式悬挂。
★ 多连杆独立式悬挂
紧凑型车中使用多连杆悬挂比较有代表性的主要有大众PQ35平台的速腾、明锐和福特集团紧凑型车平台的的福克斯等车,但以奇瑞A3为代表的自主品牌异军突起,让我们也看到了国产车型的希望。
● 速腾
虽然速腾经过一次减配,副车架由铝合金材质被铁所取代,但后悬挂的形式并没有任何变化,仍然是紧凑型车中最为优秀的悬挂之一。粗壮的下摆臂可以有效承托弹簧并连接副车架。而副车架也隐藏在备胎和油箱之间,免于受到伤害。另外,速腾的后悬挂一共有四根连杆。
● 明锐
如果只看车底的话,你分不出明锐与速腾在后悬挂形式上的任何区别,因为两款车都是PQ35的平台,就算在市场定位上斯柯达明锐比速腾略低一些,但在悬挂的用料和做工方面,看不出任何缩水的地方。
● 福克斯
福克斯的后悬挂
福特在国内利用这款紧凑型车平台一共生产了三款车型,分别是福克斯、马自达3和沃尔沃S40,这三款车中销量最好、性价比最高的当然非福克斯莫属了。
福克斯采用多连杆悬挂
从图中可以看到,福克斯的副车架厚重结实,弹簧也比较粗壮,采用的是比较常见的弹簧与减震器分离结构,连杆的设计也非常复杂。
● 马自达3
三厢马自达3
两厢马自达3
虽然和福克斯的悬挂结构一样,但马自达3的副车架中间部分比福克斯多一个方形的结构,具体的用途不太清楚。虽然曾经听说马自达3悬挂的做工相比福克斯有一定差距,但在此次拍摄的过程中没有发现。
以上介绍的四款车型是合资品牌紧凑型车中后轮悬挂最为出色的,即使在国外他们也都是这个档次的佼佼者,在行驶性能上充分发挥了多连杆独立式后悬挂的优势,能够最大程度地保证舒适性与操控性能,如果你买车想用来改装或者喜欢激烈驾驶的话,这四款车比较适合。
● 奇瑞A3
奇瑞A3的出现,可以说是自主品牌车型的一次飞跃,因为在此之前,还没有哪个国内厂家在紧凑型车上尝试过这种最复杂的悬挂方式,奇瑞不只做到了,而且以更低的价格就可以让我们体验到。但由于A3的定位还是以家用为主,所以悬挂的设定舒适取向过于明显,减震偏软,行程较长,并不适合像上面几款车型那样用来激烈驾驶。
● 思域
思域所使用的双横臂式悬挂也是独立式悬挂的一种,相比上面的多连杆,它是利用两根不等长的横臂在汽车横向平面内摆动,由于有两根很粗的横臂作用在后轮的横向方向,所以能够承受很大的横向力量,拥有横向刚度大、抗侧倾性能优异、抓地性能好、路感清晰的优点。
● 凯越
虽然从理论上讲,凯越所使用的双连杆式悬挂也是独立悬挂的一种,但其实他和速腾、福克斯所使用的独立悬挂有本质的区别,这种严格意义上应该叫“连杆支柱式悬挂”,结构特性与麦弗逊是完全相同的,上部支撑集成了减震器和弹簧,既要承担避震任务,还要完成车轮上端的横向、纵向支撑任务。下端则与双横臂的结构基本相同,下端的横臂演变为两根连杆,为了纵向定位,同时又增加了一个纵向拉杆,承担着横向和纵向两个作用力。
这种悬挂与前面所说的标准多连杆最大的差别在于,车轮上端不再有连杆作为支撑,因此它的耐冲击性和支撑性与麦弗逊一样,无法与标准多连杆相提论。这种结构也无法实现多连杆悬挂那么精准的定位和调校。这种悬挂的优点是成本低、结构简单、重量轻、占用空间小。
● 赛拉图
赛拉图也叫多连杆?其实就是下面的两根横向连杆和一根纵向的连杆,和凯越的悬挂结构一模一样,和速腾或者福克斯粗壮的下摆臂比一比,或者与下一页中的扭力梁比一比,你就知道孰优孰劣了。
也许照片看上去还不够直观,知道凯越和赛拉图的连杆有多粗吗?跟成年男性的手指头粗细差不多吧。而半独立悬挂扭力梁的粗细,则像是他们的胳膊。
本页其实涉及到了三种独立悬挂的形式,奇瑞A3的结构最为复杂,效果也最好,思域的双横臂式结构对操控性很有帮助,但凯越和赛拉图虽然打着独立式悬挂的旗号,其实还不如下面所将要提到的扭力梁式半独立悬挂。
★ 扭力梁式半独立悬挂
说完了独立式悬挂,我们再来说说非独立的,其中最有名,使用最广泛的当然就是扭力梁式(又称拖曳臂式)半独立悬挂。它是用一根粗大的扭力梁把左右两侧的纵向摇臂焊接在一起,这种悬挂的优点是结构简单,左右两侧车轮处所占用的空间很少,同时车身的外倾角没有变化,避震器不发生弯曲应力,所以摩擦小,乘坐性佳。如果调校得当,可以用最少的成本和空间达到最好的效果,所以现在的小型车和紧凑型车多采用这种形式的后悬挂。
典型的扭力梁式后悬挂
但这种悬挂形式也有显而易见的缺点:当一侧车轮跳动时,另一侧也会不可避免地收到影响,从而影响舒适性,而且无法提供精确的车轮定位。衡量一个扭力梁式后悬挂最直接的方法,就是看它的扭力梁是不是足够粗壮、足够结实。
● 科鲁兹
在刚接触科鲁兹时,我们一直以为它是国产后因为降低成本才将多连杆独立悬挂减配为扭力梁式半独立悬挂,直到看到国外的资料才知道它原本就是扭力梁的结构。不过话说回来,扭力梁也是分为三六九等的,而科鲁兹的扭力梁毫无疑问在紧凑型车中是相当出色的,弹簧也都是为运动而生。
● 标致307
PSA集团一直在它的紧凑型车上坚持使用这种成熟而可靠的悬挂形式,并凭借这套系统驰骋WRC战场,可以说他们已经深谙此道,再加上独有的后轮随动转向技术,可以说虽然是半独立结构,但已经做到了相当优秀。
但比较有意思的是,他们好像不愿意承认自己是标准的半独立结构,而非要加很多定语,并在最后说自己是独立的悬挂,可是怎么跟福克斯、速腾的悬挂形式看起来那么得不一样呢?
● 世嘉
雪铁龙世嘉两厢版
雪铁龙世嘉三厢版
世嘉的悬挂是和307完全一样的,但也宣称自己是独立悬挂,如果不考虑他们费尽心思取的名字的话,这是一套不错的悬挂,承认又怎么了?
● 骏捷FRV
骏捷FRV也是自主紧凑型车中性价比非常高的车型,而且它在悬挂形式上非常大方,毫无忌讳,直接坦言自己是扭力梁悬挂,再看看车底粗壮扎实的扭力梁,对于这个价位的车型我觉得可以用无可挑剔来形容。
● 朗逸
朗逸和新宝来的出现应了一句话:我们需要的不是复杂的小车,而是简单的大车。他们两款车虽然使用了比PQ35平台的速腾、明锐差很多的扭力梁悬挂,但上市没多长时间就双双突破了万辆大关。
虽然看上去都很光鲜,但真正看到朗逸的后悬挂的时候,扭力梁的尺寸还算可以,让你挑不出什么毛病,可两侧支撑弹簧的支架看上去怎么都不是很结实,用料不是很足
● 新宝来
不愧是一对兄弟车型,新宝来的扭力梁也看不出和朗逸有任何区别,但两款车在驾驶感觉和市场定位上还是有一定区别的:相比之下,在舒适和运动两方面的平衡上,朗逸更追求安逸和舒适,而新宝来更加折中。
以上是市面上常见的扭力梁结构半独立悬挂,他们体现出了成本低,占用空间小的优势,在车内空间和性价比上有一定的优势,所以销量也都还不错,可以说是在多连杆半独立悬挂之外比较好的选择。但下面这几款车的扭力梁看起来好像就不是那么回事了。
上面说过,衡量一跟扭力梁好坏主要就是看它的粗细,而一根比较标准的扭力梁一般是半个椭圆形的结构,就像把一根椭圆形的钢管从中间斜着一切为二的样子。但下面几款车的扭力梁,看上去则像是直接把工地上用的钢材焊在了汽车上。
● 骐达
骐达的成功很大程度上归功于它宽敞的车内空间,而能够取得这样的空间,除了车辆内部的设计比较精巧以外,使用了简单的半独立式悬挂也功不可没。但是它的扭力梁,似乎离一般水平还有点差距。
● 轩逸
如果骐达因为价格便宜而使用了稍弱一点的扭力梁还可以接受的话,那么轩逸的后悬挂怎么看都和骐达的一模一样,就有点说不过去了,看来轩逸相比骐达,在底盘上的区别可能仅仅是轴距更长而已,但要知道轩逸可比骐达价格贵多了。
● 福瑞迪
福瑞迪是东风悦达起亚新上市的一款紧凑型车,在国外是赛拉图的垂直换代车型,但福瑞迪国产之后将会和赛拉图一起生产,但悬挂形式相比赛拉图还是发生了不小的变化,就像从伊兰特到悦动的变化一样,从双连杆变成了扭力梁。其实双连杆并不如一般的扭力梁,但如果是很“轻盈”的扭力梁,孰优孰劣就真不好说了。
● 比亚迪F3
比亚迪F3也是自主品牌高性价比车型的典范,但是它既然卖得那么便宜,车型有那么大,在一些看不到的地方尽量降低成本也就很正常了,总体来看,比亚迪F3的后悬挂不管是扭力梁还是弹簧都比较柔弱,而且细节地方处理得不是很好。
丰田汉兰达
汉兰达使用的是和中型车凯美瑞相同的底盘,那么他们的后轮悬挂类型是不是也一样呢?凯美瑞使用的双连杆后悬在中型车中可有点拿不出手,汉兰达那么大块头,怎么也得比凯美瑞的后悬强一些吧?不过当我们看到汉兰达和凯美瑞一样粗细的双连杆时,一切疑问就都没有了,取而代之的是失望。
丰田汉兰达
汉兰达使用的是和中型车凯美瑞相同的底盘,那么他们的后轮悬挂类型是不是也一样呢?凯美瑞使用的双连杆后悬在中型车中可有点拿不出手,汉兰达那么大块头,怎么也得比凯美瑞的后悬强一些吧?不过当我们看到汉兰达和凯美瑞一样粗细的双连杆时,一切疑问就都没有了,取而代之的是失望。
丰田RAV4 【后轮悬挂类型:双叉臂式悬挂】
说到越野能力,RAV4比CR-V强大最重要的证据就是使用了多片离合式的中央差速器,原理是需要四驱时,液压系统对摩擦片起作用,相邻两组的摩擦片紧紧挤压在一起,从而将差速器锁死,摩擦片的锁止能力要比CR-V粘性联轴节中的硅油高不少
丰田普拉多 【后轮悬挂类型:四连杆机构式悬挂 】
本田CR-V 【后轮悬挂类型:双横臂式独立悬挂】
东风日产的两款车型奇骏和逍客使用的是同一平台,所以两款车的悬挂类型也一样的。从结构上看,这种悬挂类型的确不如双横臂结构感觉更加粗壮。
逍客 【后轮悬挂类型:多连杆式独立悬挂】
斯巴鲁森林人2.5【后轮悬挂类型:双横臂式独立悬挂 】
森林人的的四驱系统更倾向于公路性能而非越野能力,它的四驱系统有一个特点就是实现左右对称,变速箱、分动器、传动轴、后差速器都在水平对置发动机后面呈直线型一一对称排列。
森林人的中央差速器虽然是和CR-V一样的粘性耦合,但连接方式比较特殊,发动机动力直接输入到中央差速器,然后再分配给前后桥,从而实现全时四驱,而非像CR-V那样常规状态下是前驱,在后轮失去抓地力时才实现四驱。
它的全时四驱能够提供有效的四轮抓地力,从而提高公路行驶时弯道的操控表现,电脑系统能够根据不同的路况将不同的驱动力分配给前后轴,可以在20:80和80:20之间变换。但这套系统并非为越野而生,因为是粘性耦合结构,森林人的越野能力并不出色
现代途胜 【后轮悬挂类型:双连杆带稳定杆式独立悬挂】
大众Tiguan 【后轮悬挂类型:多连杆独立式悬挂 】
Tiguan这款SUV来自于大众的PQ35平台,而国产的速腾和明锐也都来自于该平台,所以看到Tiguan的后悬挂的时候,自然就是和两款轿车一样的多连杆类型
长城哈弗 【后轮悬挂类型:四连杆螺旋弹簧非独立悬挂】
不过话说回来,非承载式车身的后轮悬挂一般都是非独立悬挂,而且都是整体桥式设计,在越野时能够承受数倍于独立式悬挂的冲击力,但它的舒适性上肯定比独立悬挂要差一些。
吉普牧马人Rubicon 【后轮悬挂类型:五连杆整体桥 】
除此之外,Rubicon作为牧马人系列中越野性能最为出色的版本,最重要的原因就是它相比Sahara车型使用了Rock-Trac分动器,低速四驱挡的速比可以达到4.11:1,Rock-Trac分动器能够刚性地将前后轴连接起来,实现50:50的动力分配。
对于以上几款SUV悬挂,,大致可分为双连杆、双横臂、多连杆、整体桥四种,每种悬挂类型的出现,都和该款车的市场定位有着密闭可分的联系。
不过某些车型明明以城市用途为主,但不断夸大自己的越野能力这样的做法却不太可取,一来会误导消费者,二来对车型自身的发展也不利。
同时在选择SUV车型的时候,也应该首先弄清楚自己的用途,准备用来城市代步呢?还是偶尔出去玩一玩?或者准备去长途自驾游,走一趟川藏线?一定要按需选择,不是越野能力越强悍就越好,Rubicon的铺装路面性能就相当一般,而途胜显然不适合去珠峰大本营.
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