扭力梁式非独立悬架(多连杆非独立悬架)
问题:
非独立悬架一定比独立悬架差吗?
这是一个很有意思的问题,因为扭力梁悬架搭载在太多的汽车上,车辆使用者一般都不能承认这种结构不好 。但是,不管主观上是否可以接受,客观上,扭力梁确实是一个比较差的选择 。
扭力梁悬架严格意义上是一种非独立结构,但也有用户将其定义为半独立悬架 。因为中梁在很小的程度上是可以扭曲变形的,也就是在单侧车轮运动的过程中,必须先扭曲梁,直到达到扭转极限才会影响另一侧车轮的角度 。然而,这只是一个不那么糟糕的标准 。
【相互制约】是扭力梁悬架的核心缺陷 。梁的扭转极限不同,但大多数都很低 。也就是说单边轮的起伏仍然会通过横梁直接作用在对称轮上 。
此时的扭力梁就像一根撬杆,起伏的车轮就是作用力,撬杆的长度就是杠杆原理中的“力臂”,位置对称的车轮就是支点 。那么就不可避免的要抬起车身来翻滚 。侧倾的程度在一定程度上取决于螺旋弹簧或板簧的压缩行程,整体运动状态大致如下图所示 。
独立悬架有多种类型,例如:
【多连杆非独立悬架 扭力梁式非独立悬架】多重链接
双横臂
双叉臂
五连杆
梯形连杆等
分类的依据是连杆摇臂的特性和数量,经验上的差异主要是侧向支撑的强度、车轮角度的控制程度、后续能否实现转化 。
但无论是什么类型的独立悬架,固定方式都是每辆车的五金件,与附近车辆的底盘刚性固定 。
也就是说,单个车轮的起伏应该先作用在阻尼弹簧和悬架上,再作用在车身上,超过极限后车身会整体侧倾 。所以独立悬架对于车身姿态的控制水平更高,当然也有减振系统和悬架支撑的影响,只是在风格和调节技术水平相当的前提下——独立悬架比扭力梁好100%,哪怕是最低级别的双连杆 。
【整体桥式非独立悬架】比较特殊 。这种桥的首选是集成驱动系统 。内齿轮包和半轴可以将变速箱输入的动力一分为二,传递给两侧的车轮 。然而,整座桥不能扭曲 。理论上不如扭力梁 。
但扭力梁一般为前驱车使用,但全桥必须由前驱后驱车或前驱四驱越野车、公交车或货车使用 。不同的驱动系统和不同的车型决定了整桥具有绝对的结构优势,参考下图 。
全桥的亮点刚度很高,即在较大程度的冲击下不易断裂,而扭力梁如果受到较大冲击或长时间行驶在起伏路面上则容易断裂;硬派越野车和越野车的后轮轴一般都是整体桥,专业越野车或者大型皮卡也有前后整体桥的选择,对于越野只能接受稍微差一点的道路驾驶体验 。
其次,全桥结构强度高,承载能力强 。在评价货车时,我们总是说“前后桥最大荷载”,标准是按吨计算的 。普通微型货车也有前轴≤1.3吨、后轮轴≤2吨的极限承载能力,但扭力梁没有这个水平 。所以货车或中大型客车都采用整体桥,大部分乘用车小于等于10万辆采用扭力梁 。两种非独立悬架的制造成本完全不同 。
总结:扭力梁悬架的真正价值在于降低整车的制造成本 。优点只能说是能让车更便宜 。但是已经有一些价格在5/8万区间的多连杆或双叉臂结构的优秀车,所以应该探索扭力梁悬架来匹配该车的产品定位 。
整体桥悬挂只是基本结构的定义 。在此基础上,还可以增加3/5连杆或使用瓦特连杆 。这两种结构可以有效控制车轮的动态角度,所以这些越野车只要肯花钱也能有很好的驾驶体验——再次说明扭力梁的尴尬定位 。
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