悬挂的种类分为很多种,随着技术水平的进步,悬挂也在逐步改进。从类型上分为独立悬挂和非独立悬挂,下面就来介绍一下这些汽车悬挂哪种好。
独立悬挂:两侧车轮互不干扰
独立悬挂,就是左右两个车轮没连在一根刚性车轴上,而是各自通过连杆、弹簧与车身相连,是各走各的路,各跳各的独舞,任何一个轮子受到路面冲击而跳动时不致影响另一个轮子的运作。这类悬挂弹性较佳,可吸收路面震动,高速时行驶稳定,而且由于无连接轴,可以降低发动机和驾驶室的高度,增大车厢和行李箱空间。轿车大多都采用独立悬挂。
独立悬挂的缺点是:
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构造复杂、磨损多、制造成本及维修费用高。车辆承受激烈震荡时,容易使轮距产生变化,轮胎的磨损也大。
独立悬挂的两侧车轮间没有硬连接,当一个轮子跳动时,另一个轮子不会跟着跳动。因此,两侧车轮可以各自保持相互独立,都可以尽量与地面保持垂直状态,使轮胎与地面的接触面积较大,保证轮胎的抓地力和行驶稳定性。
非独立悬挂:两侧车轮互相牵制
非独立悬挂是将左右两边的轮子装在同一根刚性车轴上,即两个车轮“并肩前进",就像跷跷板一样,当一侧车轮跳动时,另一侧车轮也会跟着跳动。一般载货车的前后轴及轿车的后轴常用非独立悬挂。这类悬挂结构简单、成本低、维修方便、可靠性高、轮胎磨损小。但是由于两个车轮连在一个刚性车轴上,一个轮子受到路面冲击时,必然会波及另一侧车轮,因此舒适性较差。
非独立悬挂的两侧车轮间是硬性连接,当一个轮子跳动时,另一个轮子也会跟若倾斜,这样两个车轮都很难与地面保持垂直状态,也导致轮胎与地面的接触面积减小,降低抓地力,对行驶稳定性不利。
主动式悬挂:随机应变,软硬兼施
普通悬挂的特性都是固定不变的,它只能在舒适性和操控性这对矛盾体之间寻找一个折中点,以满足汽车对舒适性和操控性的要求。
然而,主动式悬挂(Active Suspension)可以根据行驶的变化情况而能够“主动”调节悬挂的高度和软硬度等,从而使汽车在不同情况下都能保持较佳的舒适性和操控性,使汽车行驶起来既舒适又安全稳定。主动悬挂通常是以一个液压或气压吸筒来代替一组弹簧和减振器。例如雪铁龙就是用液压,而奔驰、路虎等则用气压设计。气压吸筒现在又被称为空气弹簧、空气减振器等。带有空气弹簧的悬挂又被称为空气悬挂。
主动式悬挂可以根据中央控制器的指令来调整自身工作情况,而中央控制器是按车身上的传感器所收集的资料信息来计算后发出指令的。这些资料信息包括车速、车身侧偏程度、方向盘及油门位置等,多者可以达到8个相关信息。当车速较低时,有可能行驶在颠簸路段,可以将悬挂变软一点,或抬高车身,以提高汽车的舒适性;当车速较高时可降低车身以保证汽车的行驶稳定性;当汽车转弯时,可以将悬挂变硬点,不让汽车倾斜太严重,保证汽车的操控性。现在一般都是通过调节气压吸筒中空气量的多少来调整空气悬挂的阻尼系数,也就是悬挂的软硬度。空气弹簧中的空气量越少,其阻尼系数就越小,相当于悬挂越软。反之亦然。由于主动悬挂会消耗本身动力,加上结构复杂所以在普通轿车上并不多用。但它在豪华轿车、赛车、SUV或负载量经常有很大变化的大客车、大货车上都有广泛应用。
麦弗逊悬挂经济实惠
麦弗逊(Macpherson)式独立悬挂也叫支柱式悬挂。它的主要结构即是由圈状弹簧加上减振器,可以避免圈状弹簧受力时向前、后、左、右偏移的现象,限制弹簧只能作上下方向的振动,并可以用减振器的行程长短及松紧,来设定悬挂的软硬性能。虽然麦弗逊式悬挂在行车的舒适性上的表现令人满意,其结构体积不大,可有效扩大车里乘坐空间,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车型不仅将发动机要改为横向放置,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压缩,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。现在一般轿车的前悬挂甚至后悬挂基本都是麦弗逊式或其变型。
双叉臂式悬架前后都适用
悬挂的形式分类有多种,有根据减振器形式分类的,如采用空气减振器的空气悬挂等;也有根据减振器和弹簽之间配合形式分类的,如麦弗逊式悬挂等;也有根据连杆形式划分的,如多连杆式、双叉臂式等。
双叉臂式悬挂(Double Wishbone)也称双叉杆式悬挂或双A臂式悬挂。它是利用上下两个叉臂(叉形连杆)把车轮与车身连接起来,属独立悬挂。这两个横臂-般不相等。双叉臂式悬挂的主要部件包括横臂、弾簧和减振器,实际上就是为克服麦弗逊式悬挂抗左右方向冲击作用不佳的缺陷而改进的悬挂。这种悬挂的优点是舒适性、稳定性好,抗左右方向冲击作用强,还能减少刹车点头现象。缺点是结构复杂,转弯时车轮随车身向外倾斜,有侧倾转向副作用。双叉臂式悬挂是轿车使用最多的悬挂形式之一,无论前后都适用。
多连杆悬挂:解决矛盾的更佳方案
悬挂由连杆、减振器和减振弹簧组成,一般悬挂只有两三个连杆,因此将连杆数较多的悬挂,比如达到4个或超过4个连杆的悬挂,就称为多连杆悬挂。多连杆悬挂首先出现在奔驰190E型轿车上,当时是5连杆悬挂。现在的多连杆悬挂一般为4-6个连杆。多连杆式悬挂可以说是目前最为先进的悬挂,
它可以允许车轮与地面尽最大可能保持垂直、尽最大可能减小车身的倾斜、尽最大可能维持轮胎的贴地性,因此它们的舒适性和操控性都能兼顾。从理论上讲,多连杆忌挂是目前解决舒适性和操控性矛盾的最佳方案。
由于后悬挂对汽车性能的影响更大,因此,一些车款只在后轮上采用多连杆式,如速腾、明锐、马自达3、福克斯等,但更高档次的车型则都是前后均采用多连杆式悬挂,只是后面的连杆数较前面多而已,如后面五连杆、前面四连杆等。
连杆越多,车轮的贴地性越好,对汽车的舒适性、操控性更有积极作用。同时,连杆增多后也会增加制造成本。