讀懂汽車懸架系統(tǒng)

蘇州建設(shè)交通高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校 徐興振

很多車友認(rèn)為“懸架”就是“避震”，其實(shí)懸架系統(tǒng)是指由車身與輪胎間的彈簧和避震器組成的整個(gè)支持系統(tǒng)，用來緩沖路面沖擊，減少震動(dòng)，保證汽車舒適性和操縱穩(wěn)定性。

懸架系統(tǒng)是指車身、車架和車輪之間的一個(gè)連接結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，而這個(gè)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)包含了避震器、懸架彈簧、防傾桿、懸吊副梁、下控臂、縱向桿、轉(zhuǎn)向節(jié)臂、橡皮襯套和連桿等部件。當(dāng)汽車行駛在路面上因地面的變化而受到震動(dòng)及沖擊時(shí)，這些沖擊的力量其中一部分會(huì)由輪胎吸收，但絕大部分是依靠輪胎與車身間的懸架裝置來吸收的。

“避震”指的是避震器，學(xué)名為“減震器”，是用來吸收震動(dòng)的能量的，帶上彈簧、緩沖膠、防塵罩和塔頂后，就叫“減震器模塊”了，有的廠商也稱之為“減震支柱”或“懸架滑柱”，是許多改裝車友更換最多的部件之一。

總的來說，懸架分為兩大類，獨(dú)立懸架和非獨(dú)立懸架。

獨(dú)立懸架可以簡(jiǎn)單理解為左、右兩個(gè)車輪間沒有通過實(shí)軸進(jìn)行剛性連接，一側(cè)車輪的懸架部件全部都只與車身相連；而非獨(dú)立懸架的兩個(gè)車輪間不是相互獨(dú)立的，之間有實(shí)軸進(jìn)行剛性連接。從結(jié)構(gòu)上看，獨(dú)立懸架由于兩個(gè)車輪間沒有干涉，可以有更好的舒適性和操控性；而非獨(dú)立懸架的兩個(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性。

然而離開設(shè)計(jì)空談哪種懸架好是無意義的。優(yōu)秀的非獨(dú)立懸架根本沒有斷軸的問題，獨(dú)立懸架的優(yōu)勢(shì)在于其調(diào)校的空間比非獨(dú)立懸架相對(duì)更大一些，但大師調(diào)校的扭力梁懸架，絕對(duì)比菜鳥工程師搞的多連桿懸架更優(yōu)秀。

比如，DS5、DS6配置的是扭力梁式非獨(dú)立懸架，乘坐的舒適性絲毫不遜色于某些多連桿后懸的同級(jí)別轎車；老款GL8陸尊，雖然用著老掉牙的非獨(dú)立整體式后橋，但其舒適性卻極為出眾；再比如名揚(yáng)歐洲的瓦特連桿懸架，在非獨(dú)立的基礎(chǔ)上做了小小的改進(jìn)，操控性就可以傲視群雄。

普通的扭力梁懸架, 后橋襯套需要同時(shí)承擔(dān)縱向力與側(cè)向力, 因而多與車身縱軸線呈一定角度, 以折衷舒適性與操控性。而瓦特連桿就是為解決扭力梁懸架的短板而來。在增強(qiáng)型瓦特連桿巧妙的機(jī)械結(jié)構(gòu)作用下，車輛后橋左右兩側(cè)車輪在轉(zhuǎn)向時(shí)的受力相互補(bǔ)償,彼此分擔(dān)了側(cè)向受力, 大幅提升了側(cè)向剛度, 使兩邊車輪始終與路面保持最適宜的接觸，有效地提升了轉(zhuǎn)向精確度與整車的操縱穩(wěn)定性。同時(shí)，瓦特連桿“解放”了后橋襯套, 使其僅承擔(dān)縱向力, 因而襯套可以布置成與車身縱軸線垂直，大大提升舒適性。

非獨(dú)立懸架既然有如此優(yōu)越的性能，那為什么給人的印象是在低端車上使用，而中高端車都是獨(dú)立懸架配置呢？其實(shí)不是這樣的，獨(dú)立懸架并不一定是中高端車的專利，除了設(shè)計(jì)空間、調(diào)校等專業(yè)因素外，最大的就是成本影響。就拿經(jīng)濟(jì)型A級(jí)車來說，在汽車的價(jià)格越來越低的情況下，非獨(dú)立懸架可以降低更多的成本。跟獨(dú)立懸架相比非獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，扭力梁連接，而獨(dú)立懸架涉及的零件包括更復(fù)雜的后轉(zhuǎn)向節(jié)、增加的左右拖臂、上臂、下臂、橫臂、連接桿等等，因此對(duì)于同級(jí)別車，成本是考量懸架選擇的關(guān)鍵因素。

獨(dú)立懸架是懸架技術(shù)的精華，也是類型最多的懸架家族。如大家耳熟能詳?shù)摹胞湼ミd”、“雙叉臂”、“多連桿”，都是很常見的懸架結(jié)構(gòu)。

通用汽車公司的Earle S. MacPherson于1947年開發(fā)了麥弗遜（MacPherson）懸架，他創(chuàng)造性地將減震器和螺旋彈簧組合在一起。1949年他從通用汽車轉(zhuǎn)投福特后，正式量產(chǎn)了這種結(jié)構(gòu)的懸架，也就是我們現(xiàn)在耳熟能詳?shù)柠湼ミd獨(dú)立懸架。

麥弗遜懸架占用空間小、成本低、穩(wěn)定性好，對(duì)于日常駕駛來說完全夠用，這也是為什么至今它依然可以這么受歡迎且經(jīng)久不衰的原因。不過一些追求駕駛樂趣的車型也會(huì)對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，比如君威GS的HiPer-Strut懸架或?qū)汃R的雙球節(jié)懸架等，其實(shí)可以看作是麥弗遜懸架的升級(jí)版本。

雙叉臂式懸架（雙A臂、雙橫臂式懸架），其結(jié)構(gòu)可以理解為在麥弗遜式懸架的基礎(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由叉臂承受，而這時(shí)的減震機(jī)構(gòu)只負(fù)責(zé)支撐車體和減震的任務(wù)。

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

雙叉臂式懸架通常采用上短下長(zhǎng)的長(zhǎng)叉臂，讓車輪在上下運(yùn)動(dòng)時(shí)能自動(dòng)改變外傾角并且減少輪距變化，減少輪胎磨損，并且能自適應(yīng)路面，輪胎接地面積大，貼地性好。由于雙叉臂式懸架比麥佛遜式懸架多了一個(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對(duì)空間和成本的考慮較少采用此種懸架。

多連桿懸架是通過各種連桿配置把車輪與車身相連的一套懸架機(jī)構(gòu)，其連桿數(shù)比普通的懸架要多一些，一般把連桿數(shù)為三根或以上的懸架稱為多連桿懸架。目前主流的連桿數(shù)為4根或5根。前懸架一般為3連桿或4連桿式獨(dú)立懸架；后懸架則一般為4連桿或5連桿式獨(dú)立懸架。

多連桿懸架通過對(duì)連接運(yùn)動(dòng)點(diǎn)的約束角度設(shè)計(jì)，使得懸架在壓縮時(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。多連桿懸架能最大限度地發(fā)揮輪胎抓地力，從而提高整車的操控極限，是所有懸架設(shè)計(jì)中最好的，不過結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本也高。一般中小型轎車出于對(duì)成本和空間的考慮很少使用這種懸架。

總的來講，不能一味地捧高獨(dú)立懸架，也不能貶低非獨(dú)立懸架。獨(dú)立懸架在操控方面確實(shí)更勝一籌，在這個(gè)人人談運(yùn)動(dòng)的年代，似乎只有獨(dú)立懸架可以證明某款車的運(yùn)動(dòng)基因，各廠家也將懸架類型作為賣點(diǎn)銷售。但是對(duì)于普通大眾消費(fèi)者來說，其實(shí)非獨(dú)立懸架更實(shí)用一些，畢竟成本低、空間大。相對(duì)來說，操控性就被淡化了，畢竟老百姓要買的車大多還是家用為主，性價(jià)比為王。