馬健

摘 要：汽車懸架是車架與車橋或車輪之間的一切連接裝置的總稱。其作用是在車架與車輪之間傳遞力和力矩，同時(shí)對(duì)路面不平產(chǎn)生的沖擊起到緩沖作用，并對(duì)由此產(chǎn)生的震動(dòng)起到衰減作用。麥弗遜式獨(dú)立懸架和多連桿式獨(dú)立懸架是現(xiàn)在轎車上比較常見(jiàn)的懸掛機(jī)構(gòu)，文章選取奧迪Q3和寶馬X3兩款車型對(duì)兩種懸架系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)分析。

關(guān)鍵詞：麥弗遜；多連桿；懸架；動(dòng)力學(xué)

中圖分類號(hào)：U463.33 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）17-0087-02

麥弗遜式懸架通過(guò)橫擺臂利用鉸鏈將車架與轉(zhuǎn)向節(jié)以及車輪連接在一起，減震器的下端與轉(zhuǎn)向節(jié)相連接，減震器的上端通過(guò)帶軸承的橡膠—金屬支撐于車身作鉸式連接。當(dāng)車輪上下跳動(dòng)時(shí)，橫擺臂繞車身連接鉸鏈上下跳動(dòng)，通過(guò)轉(zhuǎn)向節(jié)式減震器上下跳動(dòng)，緩解沖擊的作用。多連桿式懸架是通過(guò)多根桿件的組合來(lái)一起控制車輪位置變化的懸架，由于多個(gè)連桿的共同作用，可以對(duì)車輪進(jìn)行多個(gè)作用力的控制，使得它能更好地減少外傾角的變化，以及在車輪跳動(dòng)過(guò)程中抑制車輪前束和輪距的變化等優(yōu)良性能，使汽車行駛過(guò)程中具有更加優(yōu)良的操縱性能。

1 兩款車型懸架種類及特點(diǎn)

經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，懸架的結(jié)構(gòu)形式有很多，分類方法也有很多，目前較為廣泛的分類方法可以把懸架分為獨(dú)立懸架和非獨(dú)立懸架。非獨(dú)立懸架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是兩側(cè)的車輪由一根整體式車橋相連，車輪連同車橋一起通過(guò)彈性懸架懸掛在車架（或車身）的下面，這種懸架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳力可靠，但兩輪受沖擊震動(dòng)時(shí)互相影響。而且由于非對(duì)立懸架質(zhì)量較重，懸架的緩沖性能較差，行駛時(shí)汽車振動(dòng)沖擊較大，目前絕大多數(shù)應(yīng)用在貨車上，在轎車上應(yīng)用較少。獨(dú)立懸架則是每個(gè)車輪單獨(dú)通過(guò)一套懸掛安裝在車身或者車橋上，車橋采用斷開(kāi)式，中間一段固定在車架或者車身上，這種懸架兩邊車輪受沖擊時(shí)互不影響，由于懸架質(zhì)量較輕，緩沖與減震能力較強(qiáng)，乘坐舒適，各項(xiàng)指標(biāo)都優(yōu)于非獨(dú)立式懸架，但結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，而且還會(huì)使驅(qū)動(dòng)橋、轉(zhuǎn)向系變得復(fù)雜起來(lái)，目前較多應(yīng)用在小轎車上。

①奧迪Q3車型前懸掛采用麥弗遜式懸架系統(tǒng)如圖1所示，該種布置方式增大了兩前輪內(nèi)側(cè)的空間，有利于發(fā)動(dòng)機(jī)和其他一些部件的安裝，增加了車內(nèi)可用空間。該懸架下控制臂為鋁制一體型結(jié)構(gòu)，大大減輕了控制臂的重量，其一側(cè)通過(guò)單一鉸鏈與鋼制轉(zhuǎn)向節(jié)連接，另一側(cè)通過(guò)一個(gè)鉸鏈和鋁制軸承座與車架連接在一起。當(dāng)轉(zhuǎn)向時(shí)轉(zhuǎn)向節(jié)繞一個(gè)鉸接點(diǎn)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，下控制臂不會(huì)出現(xiàn)任何運(yùn)動(dòng)，當(dāng)車輪上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，下控制臂才會(huì)隨轉(zhuǎn)向節(jié)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)與轉(zhuǎn)向節(jié)相連的減震元件和彈性元件工作，減緩車輪跳動(dòng)帶來(lái)的沖擊。

②奧迪Q3車型后懸掛采用四連桿式懸架系統(tǒng)如圖2所示，該懸架系統(tǒng)由防傾桿、縱向支撐臂、下前控制臂、下后控制臂組成，當(dāng)車輪發(fā)生跳動(dòng)時(shí)，縱向支撐臂提供縱向作用力，控制臂提供橫向作用力，防傾桿件起到橫向緩沖作用，避震器一端與車架相連，另外一端與下后控制臂相連接，通過(guò)多個(gè)力的作用使得車輪駛過(guò)坑洼路面時(shí)，首先上下控制臂開(kāi)始在可控范圍擺動(dòng)，以及時(shí)準(zhǔn)確地給予車輪足夠的彈跳行程，如果路面繼續(xù)不平，同時(shí)車輛的速度加塊，此時(shí)縱向支撐臂的作用就是把車輪始終固定在一個(gè)行程范圍值內(nèi)，同時(shí)減震器也會(huì)伴隨上下控制臂的擺動(dòng)吸收震動(dòng)，縱向支撐臂同時(shí)上下擺動(dòng)配合上下控制臂使車輪保持自由彈跳，令車身始終處于相對(duì)平穩(wěn)的狀態(tài)。

③寶馬X3車型前懸掛為麥弗遜式懸掛如圖3所示，該種布置方式與普通麥弗遜的下擺臂部分結(jié)構(gòu)有所不同，官方稱為雙球節(jié)彈簧減震支柱前橋。奧迪Q3下擺臂為一體式結(jié)構(gòu)，寶馬X3下擺臂被拆分為兩個(gè)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)，下前控制臂，下后控制臂。兩個(gè)控制臂各通過(guò)兩個(gè)鉸鏈連接裝置將車身和車輪連接起來(lái)，分別對(duì)車輪進(jìn)行橫向及縱向的定位。將每根控制臂與車身和轉(zhuǎn)向節(jié)的鉸接點(diǎn)進(jìn)行連接，兩根控制臂的延長(zhǎng)線將產(chǎn)生一個(gè)交匯點(diǎn)，此交匯點(diǎn)就是主銷內(nèi)傾角的回轉(zhuǎn)點(diǎn)。當(dāng)車輪發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)轉(zhuǎn)向拉桿的作用使得轉(zhuǎn)向節(jié)圍繞著其與兩根控制臂的鉸接點(diǎn)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，以右轉(zhuǎn)情況下的右側(cè)懸架為例，作用在前懸架下方的共有3個(gè)控制點(diǎn)，轉(zhuǎn)向拉桿提供主要轉(zhuǎn)向力，控制臂和拉桿分別提供不同方向的輔助力量，在其共同作用下，該結(jié)構(gòu)使得車輛的操縱更為靈敏。

④寶馬X3車型后懸掛為五連桿式懸架系統(tǒng)如圖4所示，該懸架系統(tǒng)由防傾桿、上控制臂、下控制臂、下前控制臂、下后控制臂和減震機(jī)構(gòu)組成。由圖可以看出寶馬X3與奧迪Q3的布置方式有明顯的不同，寶馬X3的后懸掛沒(méi)有采用縱向支撐臂，而是采用四個(gè)控制臂分別用兩個(gè)鉸鏈機(jī)構(gòu)將車架與車輪相連接，從車輪軸向看，四個(gè)控制臂都有一定程度的外傾，從而能夠更好在車輪跳動(dòng)時(shí)控制車輪的晃動(dòng)。

2 結(jié) 語(yǔ)

麥弗遜式獨(dú)立懸架系統(tǒng)因其造價(jià)較低，性能較好被廣泛應(yīng)用在轎車前懸架中，但每款車型都有自己的特點(diǎn)，根據(jù)不同的目的，各家汽車企業(yè)對(duì)懸架系統(tǒng)都有不同的改良和變形。多連桿式懸架雖然擁有很多的優(yōu)點(diǎn)，但它結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，占用空間較多，應(yīng)用范圍并不是很廣泛，多用于一些中高級(jí)轎車上，在技術(shù)更加成熟，成本控制做到更好后，多連桿式懸架系統(tǒng)會(huì)應(yīng)用到更多的車輛中。

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