多连杆悬架详解

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汽车悬挂系统从最初的非独立悬挂到独立悬挂,然后又从独立悬挂中衍生出麦弗逊,双叉式等繁多的种类,这里我们来介绍独立悬挂中最先进的设计:多连杆悬挂。




所谓多连杆悬挂,顾名思义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。而连杆数量在3根以上才称为多连杆,目前主流的连杆数量为5连杆。因此其结构要比双叉和麦弗逊复杂很多。我们知道,双叉悬挂是通过上下两个A字型控制臂对车轮进行定位。由于A字型控制臂仅能做上下方向的浮动,通过对控制臂长度的设计配置可以达到动态控制车轮外倾角的目的,提高汽车转弯时的操控性能。但对于转向轮和随动轮来说,仅仅靠控制外倾角来适应弯道所提高的性能显然是有限的。在四轮定位参数中除了外倾角,还有前束角也是影响弯道操控的重要参数,那么怎么样才能像控制外倾角一样动态控制前束角呢?这一点双叉臂可以做到,但提高的性能非常有限。虽然双叉臂悬挂在设计上拥有很大的设计自由度,如果要用双叉臂来控制前束,通常的做法就是在A字型控制臂与车身相连的前端连接处装入较柔软的橡胶衬套。




当车辆转弯时由于前后衬套的刚度不同,车轮会向弯道方向改变一定的前束角度,如果这种设计用于后轮,后轮就可在横向力的作用下随动转向,虽然这个转向角度很小,但对性能还是有一定提高的。通过设计橡胶衬套的刚度能达到一定的可变前束角角度以及随动转向功能,但橡胶衬套的首要任务还是起连接悬挂和隔绝震动的作用,因此刚度不能过低。这就造成对可变前束以及随动转向的局限性,紧能获得一个很小的角度。

多连杆悬挂就完全解决了这个问题,它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,成本也非常高,无论是研发实验成本还是制造成本都是最高的,但性能是所有悬挂设计中最好的。

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