汽车悬挂系统工作原理解析 三 这辆雷克萨斯车型采用的是双叉臂式前悬挂,这种悬挂在后置后驱车型上应用较为广泛。双叉臂式悬挂的结构比麦弗逊式更复杂,它有上下两根叉臂,上叉臂和下叉臂的一端都与车身相连,另一端则通过球头与转向节连接。
减震器的上端固定在车身上,下端连接在下摆臂上,且减震器本身不能转动;
螺旋弹簧通常也安装在下摆臂与车身之间。双叉臂式悬挂的转向轴线是上下两个球头的连线,转动方向盘时,转向节会围绕这条轴线旋转。
从车头看,这款后驱车的横拉杆连接在转向节的下摆臂球头前方,这种设计被称为前置转向;转向节上同样装有防倾杆连杆,连接到防倾杆上。
双叉臂式悬挂的最大优势就是操控性能优异。
从机械原理来看,双叉臂式悬挂相当于一个以车身为第四连杆的四连杆机构,这种设计能保证车轮在过弯或颠簸时,始终与地面保持垂直,无论悬挂处于何种行程,轮胎的接地面积都能保持最大,抓地力更稳定。
此外,双叉臂式悬挂的可调性很强—— 通过调整上叉臂球头的位置(前后、内外移动),可以精准控制车轮的后倾角和外倾角,满足不同改装需求或行驶工况的要求。
双叉臂式悬挂的主要缺点也很突出:部件繁多、磨损更快、维修成本高。
从受力分析来看,它的螺旋弹簧安装在下摆臂上,因此车轮受到的冲击力会通过转向节传递给下摆臂球头,再传递到弹簧上。
此时,上摆臂球头不承受垂直载荷,仅负责横向定位;
下摆臂球头则属于承载式球头,需要承担整车重量,因此它的磨损速度远快于麦弗逊式悬挂的从动球头。
如今,越来越多的车企放弃双叉臂式悬挂,转而采用麦弗逊式悬挂,核心原因就是成本和维护便利性。
双叉臂式悬挂的零部件更多,不仅制造成本高,后续的维修保养成本也更高,而且结构复杂导致拆装难度大。
另外,当下消费者更看重燃油经济性而非驾驶乐趣,对于量产车型来说,双叉臂式悬挂的操控优势无法转化为核心卖点,因此它逐渐退出了主流家用车市场,只保留在性能车和跑车上。
最后我们通过动态行驶来直观对比两种悬挂的工作状态:
雷克萨斯的双叉臂式悬挂:行驶中,减震器通过下摆臂吸收路面颠簸,力经下摆臂球头传递到弹簧,上下叉臂协同运动,保证车轮垂直于地面,过弯时车身侧倾很小。
丰田凯美瑞的麦弗逊式悬挂:行驶时,地面冲击力直接由减震支柱承受,下摆臂球头随动,结构简单但过弯时车身侧倾相对更明显。
以上就是乘用车领域最主流的两种悬挂系统。
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