什么車的底盤懸架好?:如今的消費(fèi)者在選購汽車的時(shí)候,已經(jīng)不僅僅是看外在了,更多的消費(fèi)者開始關(guān)注內(nèi)在的表現(xiàn)。而在內(nèi)在的表現(xiàn)中,底盤懸架的表現(xiàn)是最:-懸架,
如今的消費(fèi)者在選購汽車的時(shí)候,已經(jīng)不僅僅是看外在了,更多的消費(fèi)者開始關(guān)注內(nèi)在的表現(xiàn)。而在內(nèi)在的表現(xiàn)中,底盤懸架的表現(xiàn)是最容易被消費(fèi)者們忽略的一部分。底盤懸架的好壞,關(guān)乎到一輛車的行駛品質(zhì)好壞,而行駛品質(zhì)是會直接影響到我們的駕駛感受的。今天,我們就來聊聊底盤懸架的那些事。
懸架作為底盤中的一部分,懸架的好壞對整個(gè)底盤的影響非常大,一個(gè)好的懸架能讓底盤的表現(xiàn)如虎添翼。一般來說,現(xiàn)代汽車上的懸架可以大致分為獨(dú)立懸架和非獨(dú)立懸架兩種。
先來說說獨(dú)立懸架,簡單來說,獨(dú)立懸架的意思就是每個(gè)車輪的懸架都是獨(dú)立運(yùn)作的,不受其他車輪懸架的影響。獨(dú)立懸架常見的有雙叉臂式、麥弗遜式、多連桿式這幾種。獨(dú)立懸架的成本較高,調(diào)教難度相對于非獨(dú)立懸架來說比較大,但因其天生的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢,獨(dú)立懸架在運(yùn)動性、舒適性上都能有較好的表現(xiàn)。
非獨(dú)立懸架因在其兩個(gè)車輪間會有互相影響,所以一般作為汽車的后懸架來使用。雖然非獨(dú)立懸架在結(jié)構(gòu)上并不占優(yōu)勢,但其簡單的結(jié)構(gòu)可以最大程度的減小對車內(nèi)空間的影響,并且成本較低,車企往往將其用在經(jīng)濟(jì)型小車上。
除此之外,還有非常重要的一點(diǎn)就是調(diào)教。一款調(diào)教的好的非獨(dú)立懸架是可以在各種性能指標(biāo)上追趕獨(dú)立懸架的,法系車就是一個(gè)非常好的例子。所以我們在看車的時(shí)候,不僅要看懸架的結(jié)構(gòu),還要切實(shí)去駕駛感受一下工程師們對于懸架的調(diào)教水平。
總而言之,一個(gè)好的底盤離不開一個(gè)好的懸架,一個(gè)好的懸架也不足以支撐起一個(gè)好的底盤。為什么這么說呢?除了懸架,影響底盤的表現(xiàn)還有很多因素,如轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的調(diào)教、制動系統(tǒng)的調(diào)教等等。所以說底盤的表現(xiàn)除了看懸架的結(jié)構(gòu)和調(diào)教外,其他的部件間的配合也必不可少。你知道怎么分辨了嗎?
底盤是除了變速箱、發(fā)動機(jī)外的三大件之一,底盤表現(xiàn)還包括轉(zhuǎn)向、動力、制動,而懸架只是底盤的一部分,他們四部分共同組成了底盤,我們評價(jià)一副底盤好壞或合不合適應(yīng)該也是這幾個(gè)方面的綜合。
底盤好壞或者懸架好壞其實(shí)根據(jù)需求來定,比如天籟、凱美瑞、這兩車子定位是偏舒適取向,這懸架同樣要往舒適偏軟的需求去走,對于這種定位的車,好的懸架應(yīng)該是,在過溝過坎不會有很大起伏感,能過濾掉很多細(xì)碎的濾震,坐起來應(yīng)該舒舒服服,不前后顛倒,不容易讓人暈車。
舉個(gè)栗子,凱美瑞的懸架。
跟頗運(yùn)動的外觀相比,凱美瑞的懸架似乎又回到了以前那個(gè)舒舒服服的凱美瑞,在連續(xù)彎道中,由于較長的行程,車內(nèi)側(cè)傾非常大、座椅的包裹性和支撐性也非常一般,幾乎能把人甩出去,不能給予很足的過彎信心,但同樣,在舒適方面,它是極好的,高速大起伏坐起來不會有落差感,低速能把濾震過濾得一干二凈,開起來不運(yùn)動,但坐起來很舒服,因?yàn)樗墓亲永锞褪鞘孢m的定位取向。
同樣,對于定位偏運(yùn)動的車型,那么它底盤取向就要往偏硬的取走了,不過在這個(gè)定位下,好的懸架應(yīng)該并不是都要非常硬的!除了過彎支撐要足,側(cè)傾小,還要有韌性!同時(shí)過彎支撐很好,它會將小濾震化解,不殘留,將大濾震反饋給駕駛者,保證了很好的循跡性。
舉個(gè)栗子,阿特茲的懸架。
阿特茲的前麥弗遜后多連桿懸架就屬于有韌性但過彎支撐很好的類型,它會將小濾震化解,不殘留,將大濾震反饋給駕駛者,保證了很好的循跡性,這在連續(xù)彎道,或者變道上給你很強(qiáng)信心,但它給后面的乘客的感受就不太好了,因?yàn)楹笈胖涡愿芭畔喈?dāng),對于長途行車不討好,頭枕偏硬而且后排座椅腰部支撐不夠柔軟,長途乘坐也容易累。
凱美瑞和阿特茲算是這個(gè)兩個(gè)領(lǐng)域懸架表現(xiàn)極致好的體現(xiàn)了,車企造車看定位,買車看需求,懸架在相同的領(lǐng)域才有評價(jià)好壞的可能,不同領(lǐng)域不可對比,輻射到不同車型,就是偏運(yùn)動和偏舒適、還有純運(yùn)動和純舒適車型了。
底盤懸架好不好,就看高速穩(wěn)不穩(wěn)。
經(jīng)常聽到一大堆的車主在喊法系車雪鐵龍底盤懸架最好。而另一部分車主在喊:不對,美系車才是最好的。當(dāng)然也有人在喊日系車才是最好的。每個(gè)人的理解都不一樣,畢竟情人眼里出西施。
買車最重要的就是看三大件,發(fā)動機(jī)、變速箱以及底盤,三大件能直接影響汽車的檔次以及安全,而底盤直接影響汽車的安全性、操控性以及舒適性。
如果你說哪一款車的底盤懸架最好,車價(jià)越貴越好?這是肯定的,你見過哪款上百萬的車底盤有差的,跑車雖然舒適性不好,甚至感覺還有點(diǎn)硬邦邦的,但人家除此之外全是優(yōu)點(diǎn)。
就拿呼聲最高的法系車雪鐵龍舉個(gè)例子,雪鐵龍的底盤調(diào)校技術(shù),很多車主都說敢認(rèn)第二沒有車敢認(rèn)第一。不過這句話也確實(shí)不是隨口而說的,雪鐵龍的底盤確實(shí)有一定的厲害之處。
雖然說法系車在國內(nèi)一直以來都不被看好,銷量和口碑最高的反而是德系和日系車。而雪鐵龍是在各大賽事上的出色表現(xiàn),才被眾人認(rèn)可的。
新一代的AMCS大師級平順底盤搭載在雪鐵龍第三代C5上,這套底盤傳承自雪鐵龍XM的液壓懸掛技術(shù),正因?yàn)槠洫?dú)有的FML減震韌性多連桿后懸掛,才能有效地減少不同路況對車身的沖擊,保證懸掛運(yùn)行定位精準(zhǔn),有效地提高了舒適性和駕駛操控性能。
當(dāng)然還有底盤液壓緩沖系統(tǒng),其前后避震也不直接接觸車身,從另一方面減少了車身多余震動以及可靠耐用。
底盤技術(shù)的好與壞并不是一兩句話就能夠說明白的,再比如美系車雪佛蘭,起在過彎的時(shí)候傾斜不會過大,但舒適性相對來說就比較差,懸掛偏硬。
在往大了說,寶馬、沃爾沃,哪一款車型操控性不好?安全性不好?寶馬是出名的操控性,如果底盤做的不好,那操控性也好不到哪去。而沃爾沃主打安全性,其駕駛性和舒適性方面的表現(xiàn)也不錯。
所以按照這么說,每一款車型都有好的一方面,并不能針對所有的車型來說,每個(gè)車主對汽車的認(rèn)識都不一樣的。
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這個(gè)問題挺難回答的,畢竟脫離了成本談技術(shù)優(yōu)劣性很沒有意義。跑車的懸架都杠杠好!哈哈
不過既然這么問了,咱們把范圍限制在普通家用車(從捷達(dá)到奧迪A4這個(gè)價(jià)格區(qū)間)。普通家用車的懸掛按形式來分,目前絕大多數(shù)無非這四種:前麥弗遜+后多連桿,前麥弗遜+后扭力梁,前雙橫臂+后多連桿,前后都是多連桿。
一般而言從性能的角度,對于前懸架,多連桿和雙橫臂是優(yōu)于麥弗遜的,而對于后懸架,多連桿也是優(yōu)于扭力梁懸架的。
不過,后扭力梁和后多連桿一直是不斷爭吵的話題,尤其是速騰車的斷軸事件讓人談“扭”色變。我在之前的文章詳細(xì)對比了兩個(gè)懸架。在此再拿出來獻(xiàn)丑啦。
先來看看扭力梁懸架吧。如圖1所示,扭力梁的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)就一個(gè)詞:“簡單”。所有的扭力梁結(jié)構(gòu)都遵循“兩縱一橫”模式。一橫指的是中間的扭力梁(又稱扭轉(zhuǎn)梁),這是這種懸架的核心。學(xué)過工程力學(xué)的工科學(xué)生應(yīng)該從字面意思上就能看出來,這個(gè)結(jié)構(gòu)既承受“扭矩”(扭)又承受“彎矩”(梁)!皟煽v”指的是左右縱臂,其方向與車身縱向方向一致,所以稱之為縱臂,縱臂前端與左右支架通過襯套(圖中未標(biāo)注)相連,左右支架固定在車身地板上?v臂的運(yùn)動軌跡是繞著襯套軸線旋轉(zhuǎn)。一般而言,彈簧和減振器的下端固定在縱臂上,上端固定在車身地板。
圖1 扭力梁懸架結(jié)構(gòu)示意圖
為了更好的理解扭力梁懸架,小P科普下工程師在設(shè)計(jì)扭力梁懸架時(shí)注意的關(guān)鍵要點(diǎn)。大家千萬不要以為扭力梁結(jié)構(gòu)簡單,它的設(shè)計(jì)就很簡單,其實(shí)能輕松玩轉(zhuǎn)扭力梁的設(shè)計(jì)師在國內(nèi)幾乎沒有...小P雖然也是設(shè)計(jì)懸架的,說起這個(gè)也自慚形穢。
扭力梁的截面形狀
扭力梁作為后懸架最重要的承載單元,其結(jié)構(gòu)形狀是很關(guān)鍵的,尤其是梁的截面形狀。通常市面上我們常見到的梁的截面形狀就以下幾種:開口的V型、U型和封閉式的。每一種的截面幾何的參數(shù),比如開口角度、過度的圓角半徑都是要反復(fù)技術(shù)驗(yàn)證的。如果涉及到變截面梁(從中間到兩邊,梁的截面形狀變化)就更加復(fù)雜了,這一些都需要先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助工程(CAE技術(shù))軟件來計(jì)算。
圖2 截面形狀
扭力梁的強(qiáng)度
設(shè)計(jì)扭力梁的3D工程師做出數(shù)模后,要交給負(fù)責(zé)強(qiáng)度計(jì)算的CAE工程師來驗(yàn)證,如果不行就要重新設(shè)計(jì)。下圖顯示了CAE工程師通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)該款扭力梁在靠近與縱梁連接位置處強(qiáng)度不足。(CAE強(qiáng)度分析軟件一般將受力較大的地方用深紅色表示)。
圖3 強(qiáng)度校核
動力學(xué)分析
強(qiáng)度校核通過只是第一步!設(shè)計(jì)出的扭力梁在車輛行駛過程中能否滿足舒適性和操縱性的要求呢?如果剛性(描述物體不易變形的物理量)設(shè)計(jì)的過于強(qiáng),那么車輛的舒適性就會很差,如果剛性設(shè)計(jì)的特別弱,那么操縱性就會很差。整車廠有專門負(fù)責(zé)車輛動力學(xué)的工程師負(fù)責(zé)對此進(jìn)行驗(yàn)證。
圖4 動力學(xué)校核
襯套的設(shè)計(jì)
扭力梁與車身的連接主要依靠襯套,縱臂圍繞著襯套軸線旋轉(zhuǎn)。所謂襯套就是一種橡膠件,避免硬連接,起到隔振的作用。但襯套不能設(shè)計(jì)的太硬,否則舒適性會很差,也不能設(shè)計(jì)的太軟,否則操縱性會差。同時(shí)襯套與車身橫向的角度也是重要的設(shè)計(jì)參數(shù),下圖中的角度如果太小,則懸架無法抵抗來自側(cè)向的力,操縱性就很差,反之舒適性就很差。
圖5 襯套的設(shè)計(jì)
扭力梁懸架只有這一對襯套,這是一個(gè)巨大的短板,這個(gè)襯套要兼顧抵抗側(cè)向的受力又要緩和垂向的沖擊,所以往往只能做到相互妥協(xié),不會兼顧。
結(jié)構(gòu)振動
扭力梁這種結(jié)構(gòu)天然就容易產(chǎn)生振動,尤其是與后面的剎車盤產(chǎn)生共振。當(dāng)制動剎車的時(shí)候,制動盤往往會產(chǎn)生高頻振動,直接通過縱臂傳遞給車身,縱臂這個(gè)零件往往還會起到“大喇叭”的作用,將振動和噪聲放大。而扭力梁懸架只有一對可憐的襯套起隔振、降噪作用(別忘了這個(gè)襯套還需要兼顧其他很多工作)。怎么辦?還是算!工程師要計(jì)算這套結(jié)構(gòu)的固有頻率,將其固有頻率與制動盤的頻率避開,盡量減少共振。
圖6 結(jié)構(gòu)振動傳遞路徑的分析
其他
你以為完了嗎?沒有。。∵@些都設(shè)計(jì)完以后,還可能面臨很多問題:你的這結(jié)構(gòu)沖壓工藝能做出來嗎?焊接工藝怎么樣?耐久性怎么樣?一系列的問題接踵而至...所以,設(shè)計(jì)一款成熟的扭力梁是很耗時(shí)費(fèi)力的大工程...據(jù)說這玩意法國人玩的最溜...
圖7 法國小鋼炮——梅甘娜
其實(shí),小P今天特意在扭力梁上扯了很多,有機(jī)會可以再專門寫一篇介紹文章,剛才那些對于扭力梁的設(shè)計(jì)研發(fā)都是鳳毛麟角。之所以寫這么多,主要是因?yàn)榇蠖鄶?shù)消費(fèi)者對扭力梁不夠了解,關(guān)注度也不如多連桿懸架,以為其設(shè)計(jì)很簡單。所以小P多發(fā)揮了一些^_^。好了,現(xiàn)在看看多連桿吧!
先上圖!看看我們的神車寶馬!
圖8 寶馬后懸架
圖9 大爺我就是桿多
看到?jīng)]有!是不是逼格很高。的確,扭力梁與它比起來簡直可以用“簡陋”形容。多連桿懸架就是副車架+各種桿+各種襯套。多連桿小P今天就不展開說了,簡單說說它為什么難,難就意味著逼格高,所以性能車、豪華車都用它,哈哈^_^
多連桿的設(shè)計(jì)難點(diǎn)
關(guān)于多連桿的設(shè)計(jì),核心在于懸架硬點(diǎn)的設(shè)計(jì)(所謂懸架硬點(diǎn),就是懸架這些桿的連接點(diǎn)的空間位置)。假如有5個(gè)連桿,那么就有10個(gè)硬點(diǎn)位置,每個(gè)位置有XYZ三個(gè)方向的坐標(biāo),這就是30個(gè)參數(shù)。5個(gè)連桿就有10個(gè)襯套,每個(gè)襯套有徑向和軸向兩個(gè)剛度參數(shù),這就是20個(gè)參數(shù)。再加上其他參數(shù),工程師要考慮50+個(gè)參數(shù)對于車輛動力學(xué)(車輛動力學(xué)是極其復(fù)雜的一個(gè)研究領(lǐng)域)中20+的設(shè)計(jì)目標(biāo),你說難不難?
好了,還是回歸主題吧,到底這兩種懸架怎么比?先來分析下各自的優(yōu)劣勢:
扭力梁懸架
優(yōu)點(diǎn):
缺點(diǎn)
多連桿懸架
優(yōu)點(diǎn):
缺點(diǎn):
其實(shí),懸架沒有優(yōu)劣之分,符合車型定位的懸架是最好的懸架。作為廠商,在成本與性能方面的平衡是很重要的,現(xiàn)在越來越多的車型開始向扭力梁懸架轉(zhuǎn)型,也有的廠家反反復(fù)復(fù)猶豫不決,似乎在試探市場反應(yīng)。作為消費(fèi)者,買什么不重要,重要的是知道自己買了什么~
大眾的速騰案例給扭力梁抹了黑,小P覺得這只是一個(gè)失敗的案例,但不能代表扭力梁不可靠。任何產(chǎn)品,可靠性和耐久性是最低的要求,這是我們工程師的底線。小P猜測,速騰扭力梁開發(fā)失敗的原因可能是:在原有多連桿的平臺上,工程師為了盡量減少其他零件的更改,硬是做出了一個(gè)嫁接的扭力梁。這項(xiàng)工作本身難度就極大,廠商還是太冒進(jìn)了。
最后,看看神車Type R(最快前驅(qū)車)的扭力梁懸架,你知道我要說什么。。。
市面上常見的三款底盤好的平民汽車?怂梗郀柗,馬自達(dá)3,底盤都很好。底盤懸架是一個(gè)比較玄乎的系統(tǒng),因?yàn)槌擞布,還需要好的調(diào)教,就像軟件一樣,我經(jīng)常給我的新同事舉這樣的例子,如果底盤軟就好比人光著腳奔跑在沙灘上,雖然不會腳震動的疼,但是加速慢,容易打滑,如果底盤硬,就好比人奔跑在水泥路面上,雖然加速和減速響應(yīng)快,但腳會疼。這需要一個(gè)很長經(jīng)驗(yàn)積累的過程,市面上哪些車底盤懸架好呢?
在這里我們只討論下平價(jià)汽車,類似F1,超級跑車這樣的,小工了解不多,也從來沒參與過這種汽車的設(shè)計(jì)制造,就不瞎扯。奔馳寶馬也非常好,在豪華車?yán)锩姹捡Y寶馬的中高系列也必須好啊,畢竟太貴了。非承載車身+整體橋式在這里我們也不討論。
?怂故歉L貧W洲研發(fā)中心的拳頭產(chǎn)品,前麥弗遜+后多連桿的結(jié)構(gòu)。主打底盤性能,高速車身穩(wěn)定,轉(zhuǎn)向精確無虛位,高速再提速能力強(qiáng),過顛簸路面車身穩(wěn)定,同時(shí)路感也強(qiáng),急速轉(zhuǎn)彎車身穩(wěn)定。包括我徒弟最早也問,這些數(shù)據(jù)能否量化,試驗(yàn)場是有很多量化的數(shù)據(jù)的,這些即便我貼出來,也太難懂了。在汽車行業(yè)也有一個(gè)爭論,到底是?怂沟妆P最好還是高爾夫呢?爭論不休,但是不是第一就是第二。
大眾車的種類非常多,主攻各個(gè)方向,高爾夫就是主打底盤性能的家用轎車,雖然作為家用,但是幾乎所有的大眾成熟新科技都應(yīng)用在這款汽車上面。和福克斯一樣,它也是前麥弗遜后多連桿的結(jié)構(gòu)。高爾夫相比較于?怂乖诩彼俎D(zhuǎn)彎的能力更強(qiáng)進(jìn),在80km/h速度下轉(zhuǎn)更小的負(fù)角彎道,但是在顛簸路面車身穩(wěn)定和轉(zhuǎn)向反饋這方面要略弱于?怂。
日本的馬自達(dá)汽車號稱東方的寶馬,也主打運(yùn)動,旗下汽車底盤都不錯,同時(shí)汽車車身輕巧,雖然和老牌運(yùn)動轎車福克斯和高爾夫還略有差距,但是不在專業(yè)的測試環(huán)境下比較難發(fā)現(xiàn),同時(shí)馬自達(dá)3的軸距不?怂购透郀柗蚵源螅@方面也補(bǔ)償了部分車身穩(wěn)定性能。遺憾的是現(xiàn)款馬自達(dá)3昂克塞拉比老款星騁底盤性能有所減弱。
雖然懸架有獨(dú)立和非獨(dú)立兩種,并不意味著獨(dú)立一定好于非獨(dú)立懸架,比如法系車很多非獨(dú)立懸架就比市面上大多獨(dú)立的要好,正如我們之前所說,需要硬件和軟件(調(diào)教)共同作用。如何能有效傳遞動力到車輪,如何緩和車身沖擊,減少動載荷,該剛性的時(shí)候剛,該柔的時(shí)候柔,才是好的懸架。
我是汽車工程師,喜歡汽車技術(shù),歡迎大家加我關(guān)注一起討論汽車技術(shù)和買車用車的問題
如果說什么車的底盤懸架好,我認(rèn)為法系車最有發(fā)言權(quán),法系車的底盤懸架表現(xiàn)是其底盤技術(shù)的集中體現(xiàn),在汽車界都是出了名的。法系車能把板懸車調(diào)教成獨(dú)立懸掛的效果,也只有法系能做到,論底盤技術(shù),法系稱第二,沒人敢稱第一,就連寶馬都買法系的底盤技術(shù),可見法系車的調(diào)教功底。法系車向世界證明了,用最簡單的懸掛結(jié)構(gòu)和低廉成本創(chuàng)造了底盤性能的優(yōu)越性和舒適性,法系車的底盤懸掛給人的最大感受就是恰到好處,不軟不硬,既兼顧舒適性,又做到了操控性,把底盤調(diào)教的爐火純青,這是其它車企做不到的,這才是真正底盤技術(shù)的體現(xiàn)。
福特車的最好
目前來說,應(yīng)該還是法系車
底盤好還是法系 大眾 美國車
法系雪鐵龍不容置疑?
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