悬挂ABC

谷兆琳

所谓悬挂就是把车身和车轮弹性地连接起来的机构，其功能除了传递作用力以外，就是缓冲在不平路面行驶时车轮传给车身的冲击和振动，保证汽车正常的行驶。

汽车悬挂系统与操纵性能之间有着密切的关系。理想的悬挂不仅能使车随路面起伏而上下运动，并能借此使整个车身在前进过程中尽量保持水平，而且还能随车速、路况、运动方式的变化做出适当、灵敏的反应；同时，它还能使轮胎与路面随时贴合，并使车轮保持适当的角度，从而使汽车的动力性能、制动性能以及转向性能得以充分体现。

一般来说，汽车的悬挂系统分为非独立悬挂和独立悬挂两种，非独立悬挂的车轮装在一根整体车轴的两端，当一边车轮跳动时，另一侧车轮也相应跳动，使整个车身振动或倾斜；独立悬挂的结构是用轻便的杠杆、摆臂代替了整体车轴，当一侧车轮驶入凹凸不平路面时，不会牵动另一侧车轮而引起冲击振动，这就提高了乘座舒适性。但采用独立悬挂后也相应使结构复杂，产品价格上升。

悬挂的构件虽然简单，但各种具体参数的确定却相当的复杂，厂家不但要考虑汽车的舒适性、操控稳定性，还要考虑到成本问题。目前国内现在比较常见的是如下4种悬挂：扭力梁式半独立悬挂、麦弗逊式独立悬挂、双叉臂式独立悬挂、多连杆式独立悬挂。下面我们就来具体介绍一下这几种常见的悬挂形式。

麦弗逊式独立悬挂

MacPherson strut type suspension

麦弗逊式悬挂是独立悬挂的一种，是当今最为流行的独立悬挂之一，一般用于轿车的前轮。

简单地说，麦弗逊式悬挂的主要结构即是由螺旋弹簧加上减振器组成，减振器可以避免螺旋弹簧受力时向前、后、左、右偏移的现象，限制弹簧只能做上下方向的振动，并可以用减振器的行程长短及松紧，来设定悬挂的软硬及性能。

虽然麦弗逊式悬挂在行车舒适性上的表现令人满意，其结构体积也不大，可有效扩大车内乘坐空间，但由于其构造为直筒式，对左右方向的冲击缺乏阻挡力，抗刹车点头作用较差。

麦弗逊式悬挂是因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，以往的前悬挂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挂以符合汽车需求。现在一般轿车的前后悬挂基本都是麦弗逊式或其变型。

结构简单、质量轻、体积小、有利于对比较紧凑的发动机舱布局

不能提供足够的侧向支撑力、侧倾与车头俯仰明显、耐用性不高

连杆支柱式独立悬挂

多连杆式独立悬挂

Multi link type suspension

多连杆悬挂就是通过各种连杆配置把车轮与车身相连的一套悬挂机构，连杆数量在三根以上才称为多连杆，目前主流的连杆数量为四或五连杆，因此其结构要比双叉臂和麦弗逊复杂很多。多连杆式悬挂通过不同的连杆配置，使悬挂在收缩时能自动调整外倾角，前束角以及使后轮获得一定的转向角度。其原理就是通过对连接运动点的约束角度设计使得悬挂在压缩时能主动调整车轮定位，而且这个设计自由度非常大，能完全针对车型做匹配和调校。因此多连杆悬挂能最大限度的发挥轮胎抓地力从而提高整车的操控极限。但由于结构复杂，成本也高，无论是研发实验成本还是制造成本都是最高的，当然性能也是所有悬挂设计中最好的。

多连杆悬挂能实现双叉臂悬挂的所有性能，并在双叉臂的基础上通过连杆连接轴的约束作用使得轮胎在上下运动时前束角也能相应改变，这就意味着弯道适应性更好，如果用在前驱车的前悬挂，可以在一定程度上缓解转向不足，给人带来精确转向的感觉；如果用在后悬挂上，能在转向侧倾的作用下改变后轮的前束角，这就意味着后轮可以一定程度的随前轮一同转向，达到舒适操控两不误的目的。

调校功能强大、定位准确

结构复杂、制造成本高、占用空间较大

双叉臂式独立悬挂

Double wishbone type suspension

双叉臂式悬挂又称双A臂式独立悬挂，双叉臂悬挂拥有上下两个叉臂，横向力由两个叉臂同时吸收，支柱只承载车身重量，因此横向刚度较大。双叉臂式悬挂的上下两个A字形叉臂可以精确的定位前轮的各种参数，前轮转弯时，上下两个叉臂能同时吸收轮胎所受的横向力，加上两叉臂的横向刚度较大，所以转弯的侧倾较小。双叉臂式悬挂通常采用上下不等长叉臂（上短下长），让车轮在上下运动时能自动改变外倾角并且减小轮距变化减小轮胎磨损，并且能自适应路面，轮胎接地面积大，贴地性好。

相比麦弗逊式悬挂，双叉臂多了一个上摇臂，不仅需要占用较大的空间，而且其定位参数较难确定，因此小型轿车的前桥出于空间和成本考虑一般不会采用此种悬挂。但其具有侧倾小，可调参数多、轮胎接地面积大、抓地性能优异，因此绝大部分纯正血统的跑车的前悬挂均选用双叉臂式悬挂，可以说双叉臂式悬挂是为运动而生的悬挂，一些性能车，比如本田已经停产的Type-R，和像法拉利、玛莎拉蒂等这些超级跑车以及F1方程式赛车均采用了双叉臂式前悬挂。

横向刚度大、抗侧倾性能优异、抓地性能好、路感清晰

制造成本高、悬挂定位参数设定复杂

扭力梁式半独立悬挂

Trailing arm type suspension

又被称做拖曳臂式半独立悬挂。从悬挂结构来看，左右纵向摇臂被一跟粗大的扭转梁连在一起，但是从性能来看，这种悬挂实现的是具有更高稳定性的全拖式独立悬挂的性能，所以我们将它称为半独立悬挂。扭力梁式悬挂最大优点就是左右两轮的空间较大，而且车身的外倾角没有变化，减振器不发生弯曲应力，所以摩擦小。拖曳臂式悬挂的舒适性和操控性均有限，当刹车时除了车头较重会往下沉外，拖曳臂悬挂的后轮也会往下沉平衡车身，因此无法提供精准的几何控制。

结构简单实用、占用空间最小、制造成本低

承载性能差、抗侧倾能力较弱、减振性能差、舒适性有限