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[科普]汽车双叉臂与麦弗逊独立悬挂

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PostTime:28-3-2024 10:18
很多朋友好奇双叉臂悬架和麦弗逊悬架在驾驶感受上有哪些的差异?简单来说麦弗逊悬挂结构简单且占用空间特别小,但由于麦弗逊悬挂减震筒固定于车轮的特点限制了针对不同路面滤除振动的表现。双叉臂悬挂可灵活地按照不 ...

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很多朋友好奇双叉臂悬架和麦弗逊悬架在驾驶感受上有哪些的差异?简单来说麦弗逊悬挂结构简单且占用空间特别小,但由于麦弗逊悬挂减震筒固定于车轮的特点限制了针对不同路面滤除振动的表现。双叉臂悬挂可灵活地按照不同路面上下活动并滤除振动,但是占用空间大。让我们一起来基于实例看一下它们的特点和演进是怎么样的吧。



↑汽车独立前悬挂实例

相信谈到悬挂大家想到的就是独立悬挂还是非独立悬挂。其实以上都是汽车悬挂的悬挂系统,它需要和减震系统搭配才能充分发挥效能。而减震系统主要核心部件就是弹簧和减震器。独立悬挂的结构特点是车桥做成断开的,每一侧的车轮可以单独的通过弹性悬架与车架连接,两侧车轮可以单独跳动,互不影响。汽车悬挂具体由悬架摆臂、支柱和减震弹簧等部件组成。



↑独立悬挂与非独立悬挂系统组成

弹簧的工作原理就是对车身质量进行支撑。当静止时弹簧处于静止位置。当行驶中弹簧随着路面起伏压缩或弹开,从而转化成可接受的车身振动。这种振动体现为振幅和振动周期。有了弹簧可以将路面的起伏转成可接受的车身振动。但如果不加干涉这种振动将长时间持续下去。就像高考物理考题中的理想弹簧和滑块一样,必须有一定的摩擦力才能停下来。这种摩擦力在汽车悬挂中称为阻尼。减震器就是用来提供这种阻尼的。它让车身振幅随周期更快速的减小。



↑汽车悬挂减震系统的减震器工作原理

小星借着朋友的手绘图来给大家讲讲麦弗逊悬挂、双叉臂悬挂和增强麦弗逊悬挂的区别吧。感谢朋友浅显易懂的手绘图。



↑悬挂对比麦弗逊(左)、双叉臂(中)和增强麦弗逊(右)

麦弗逊悬挂广泛应用于市场上大量的车型上。原因是它结构简单且占用的空间特别小。可以看到麦弗逊悬挂的减震筒固定点就在车轮上,而车轮与底盘通过活动点连接。同样由于麦弗逊悬挂减震筒固定于车轮的特点限制了针对不同路面滤除振动的表现。



↑麦弗逊悬挂工作原理

麦弗逊悬挂的优点为:

结构简单

低制造成本

较双叉臂悬挂更轻

麦弗逊悬挂的缺点为:

前束角受垂直轴向位置影响

选择前束角的自由度受限



↑双叉臂悬挂工作原理

发动机横置化布局设计导致发动机舱的大部分空间都被发动机和变速箱所占据,大部分车型只能采用节省空间的麦弗逊独立前悬挂。但是由于其单一连接点的简单设计使其表现只能说中规中矩,在某些复杂路况还是表现出捉襟见肘应对困难的现象。高端车型会更多的使用双叉臂悬挂。双叉臂悬挂的减震筒和车轮的两头分别通过两个活动点固定在上下两个叉臂上。因此其可灵活地按照不同路面上下活动并滤除振动。



↑悬挂对比麦弗逊(左)和双叉臂(右)

但双叉臂悬挂对空间的要求很高,大部分应用车型为纵置发动机车型。如何解决空间的限制和更高性能的要求,通用的答卷就是增强型麦弗逊悬挂HiPerStrut。其减震筒和车轮的一头通过一个活动点固定在底部的叉臂上,上部另一头通过活动点相连接。既保证了紧凑的空间又保证了悬挂的性能。



↑君威GS搭载的增强麦弗逊悬挂

君威GS采用了HiPerStrut前悬挂具有两个优点:

能够防止出现扭矩转向,使车辆在急加速时仍能轻松控制方向

在转弯过程中保持车轮的负外倾角,使轮胎保持良好的抓地力



↑通用汽车HiPerStrut增强麦弗逊悬挂

综上所述,麦弗逊悬挂结构简单且占用空间特别小,但由于麦弗逊悬挂减震筒固定于车轮的特点限制了针对不同路面滤除振动的表现。双叉臂悬挂可灵活地按照不同路面上下活动并滤除振动,但是占用空间大。而君威GS通过增强型麦弗逊前悬挂既保证了紧凑的空间又保证了悬挂的性能。

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