麦弗逊悬架工作原理
来源 |汽车之家麦弗逊悬架（MacPherson），是现在非常常见的一种独立悬架形式，大多应用在车辆的前轮。简单地说，麦弗逊式悬架的主要结构即是由螺旋弹簧加上减震器以及A字下摆臂组成，减震器可以避免螺旋弹簧受力时 ...
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| 来源 | 汽车之家 麦弗逊悬架（MacPherson），是现在非常常见的一种独立悬架形式，大多应用在车辆的前轮。简单地说，麦弗逊式悬架的主要结构即是由螺旋弹簧加上减震器以及A字下摆臂组成，减震器可以避免螺旋弹簧受力时向前、后、左、右偏移的现象，限制弹簧只能作上下方向的振动，并且可以通过对减震器的行程、阻尼以及搭配不同硬度的螺旋弹簧对悬架性能进行调校。 麦弗逊悬架最大的特点就是体积比较小，有利于对比较紧凑的发动机舱布局。不过也正是由于结构简单，对侧向不能提供足够的支撑力度，因此转向侧倾以及刹车点头现象比较明显。下面就为大家详细的介绍一下麦弗逊悬架的构造以及性能表现。 麦弗逊悬挂的历史 麦弗逊式悬架是应前置发动机前轮驱动(ff)车型的出现而诞生的。ff车型不仅要求发动机要横向放置，而且还要增加变速箱、差速器、驱动机构、转向机，以往的前悬架空间不得不加以压缩并大幅删掉，因此工程师才设计出节省空间、成本低的麦弗逊式悬架，以符合汽车需求。 麦弗逊（Macpherson）是这套悬架系统发明者的名字，他是美国伊利诺伊州人，1891年生。大学毕业后他曾在欧洲搞了多年的航空发动机，并于1924年加入通用汽车公司的工程中心。30年代，通用的雪佛兰公司想设计一种真正的小型汽车，总设计师就是麦弗逊。他对设计小型轿车非常感兴趣，目标是将这种四座轿车的质量控制在0．9吨以内，轴距控制在2．74米以内，设计的关键是悬架。麦弗逊一改当时盛行的板簧与扭杆弹簧的前悬架方式，创造性地将减振器和螺旋弹簧组合在一起，装在前轴上。实践证明这种悬架形式的构造简单，占用空间小，而且操纵性很好。后来，麦弗逊跳槽到福特，1950年福特在英国的子公司生产的两款车，是世界上首次使用麦弗逊悬架的商品车。 麦弗逊悬架的构造  麦弗逊式悬架由螺旋弹簧、减震器、A字形下摆臂组成，绝大部分车型还会加上横向稳定杆。麦弗逊式独立悬架的物理结构为支柱式减震器兼作主销，承受来自于车身抖动和地面冲击的上下预应力，转向节（也可说车轮，因为转向节作用于车轮）则沿着主销转动；此外，其主销可摆动，特点是主销位置和前轮定位角随车轮的上下跳动而变化，且前轮定位变化小，拥有良好的行驶稳定性。 在麦弗逊式独立悬架中，支柱式减震器除具备减震效果外，还要担负起支撑车身的作用，所以它的结构必须紧凑且刚度足够，并且套上螺旋弹簧后还要能减震，而弹簧与减震器一起，构成了一个可以上下运动的滑柱。还有一个关键部件---A字型下摆臂，它的作用是为车轮提供横向支撑力，并能承受来自前后方向的预应力。车辆在运动过程中，车轮所承受的所有方向的冲击力量就要靠支柱减震器和A字型下托臂这两个部件承担。 麦弗逊悬架的优缺点 从上面的构造图可以看出，麦弗逊悬架的构造其实非常简单，而这种简单带来的最大好处就是其质量很轻，并且体积很小，对于很多前置发动机前轮驱动的车辆来说，车头部分的大部分空间都要用来布置横置的发动机以及变速箱，留给悬架的空间并不大，因此麦弗逊悬架体积小质量轻的优势就会表现的非常明显。  而结构简单也是麦弗逊悬架最大的软肋。与双叉臂以及多连杆悬架相比，由于减震器和螺旋弹簧都是对车辆上下的晃动起到支撑和缓冲，因此对于侧向的力量没有提供足够的支撑力度。这样就使得车辆在转向的时候车身有比较明显的侧倾，并且在刹车的时候有比较明显的点头现象。很多采用麦弗逊悬架的小型车为了控制成本，也只能将这样的缺陷保留。虽然通过增加防倾杆能减小车辆侧倾，但是却不能根治这种情况。不过象宝马M3，保时捷911这样的高性能车型上，通过调整弹性元件以及增加拉杆等调校，麦弗逊悬架也一样可以变得非常强悍，但这也背离了麦弗逊悬架体积小，质量轻，成本低的特点。 麦弗逊悬架在车型上的应用     众多车型都采用麦弗逊独立前悬架 麦弗逊悬架是非常常见的悬架类型，在全球汽车市场都有非常广泛的应用。在国内市场，麦弗逊悬架也是众多车型的首选悬架，其中最新应用麦弗逊前悬架的车型有上海通用别克新君威、新君越、北京现代ix35、一汽大众高尔夫6、比亚迪F0等车型。从这我们也能看出麦弗逊悬架应用的广泛，微型车、紧凑型车、中级车以及SUV车型上，都能见到麦弗逊悬架的身影。而德国跑车的代表保时捷911也同样全系采用麦弗逊悬架，这足以表现出麦弗逊悬架应用的广泛。  由麦弗逊悬架而衍生出来的悬架 由于麦弗逊悬架先天性的侧向支撑不足，由此很多厂家也在尽可能保留麦弗逊悬架体积小、质量轻的优势的同时，通过各种调整和变化以加强其侧向支撑的能力。由麦弗逊悬架演变而来的悬架主要有宝马1系和3系上采用的宝马双球节减震支柱前悬架，还有专门针对后悬架的连杆支柱式悬架。下面就为大家简单介绍一下这几种麦弗逊悬架的衍生产物。 1.宝马双球节减震支柱前悬架  麦弗逊悬架的另外一种衍生产品，就是宝马在1系和3系上采用的改良型麦弗逊悬架，宝马将其称为“Double pivot strut type”（宝马官方中文名称为双球节减震支柱悬架）。与标准的麦弗逊悬架相比，宝马将这套悬架的A字型下摆臂换成了一上一下两根连杆，两支点的变化也使得两根连杆在抑制车轮跳动的过程中互不干涉，将车轮各个定位参数的变化控制在了更小的范围内，从而提升了由此影响到的车身稳定性。同时，宝马采用的改良型麦弗逊悬架也良好的继承了标准版麦弗逊悬架体积小、质量轻的优势。不过双球节减震支柱前悬与标准麦弗逊悬架相比也有一些不足，那就是较为复杂的结构使其转向灵敏度有所下降。 2.连杆支柱式独立悬架  连杆支柱是麦弗逊悬架用在后轮的一种方式，它将麦弗逊悬架的下A字摆臂换成了两根横向连杆以及一根纵向拉杆，这能让它具有与麦弗逊悬架相近的操控性能，又有比麦弗逊悬架更高的连接刚度和相对较好的抗侧倾性能。但是同样也存在麦弗逊悬架的缺点，就是稳定性不好，转向侧倾还是较大，需要加装平衡杆来减小转向侧倾。连杆支柱在一些日韩系车型的后悬架上面有较多的应用，主要倾向舒适性。 总结 从上面的介绍中相信大家已经对麦弗逊悬架有了一定的了解，麦弗逊悬架体积小，重量轻的特点，注定了它会大范围的应用在各种车型上，虽然麦弗逊悬架的先天不足也让其在操控性上有些不足，但是通过加装横向稳定杆以及调整弹性元件可以改善侧向支撑力不足的情况。 |
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