发布于 09-22 16:56:08
内容概述：
汽车悬架中细细的几根连杆为何能支撑车身？
相信很多汽车用户都会对这个问题感觉疑惑，很多“专家”也会头头是道的从角度、材料刚性，以及连接方式等等方面解析“支撑力”的合理性。然而此类问题的描述就是存在漏洞的，解析的内容也大多令人忍俊不禁……悬架并不是支撑车身的结构，负责支撑的是弹性元件。
虽然减振系统也被笼统的列入悬架系，但基于大部分汽车爱好者认为悬架就是那几根杆或摇臂，所以还是分开来解析吧。
车轮和车身如何进行连接，车身究竟是依靠什么来支撑？答案显然不是悬架中的连杆，如果是的话，那么汽车也就谈不到如何去缓冲振动了。普通承载式车身的连接方式比较特殊，尤其是前悬架集成度比较高；因为减振器会与弹簧合二为一，且上下端分别固定于车架与底部悬架支撑位。
弹簧钢是众所周知的优质钢材，螺旋弹簧自身有很高的硬度，与减振器集成后会承重车身质量的作用（下压力），对抗的正是弹簧自身的刚性。说白了就是车身压缩弹簧并达到均衡的状态，这就算把车辆撑起来了，那么减振器有什么作用呢？
减振器本身是不起到支撑作用的，即使是集成的前悬减振也不例外；其功能是减少弹簧在起伏冲击时弹跳的频率，是通过其伸缩的阻尼（阻力）一定程度抵消弹簧与车身的相互作用，让弹簧轻微弹跳后回到均衡的平稳状态。
汽车从“起”的路面往下“沉”的瞬间，产生的惯性作用力会加大程度的压缩弹簧；此时弹簧与车身的相互作用不均衡，车身就会起伏。没有减振器进行对起伏的限制，车身就会在弹簧的作用下高频率的晃动，驾驶感受会变得非常糟糕；所以减振器其实是项舒适配置，各类弹簧才是支撑件。这就是真正负责支撑车身的结构了，下面再来看各类悬架的功能吧。
（只对车轮负责）
悬架可以分为两大类：独立悬架，非独立悬架。两类型各自又能分为很多小类目，不过有必要先来了解普及率最高的「麦弗逊&多连杆」。
1：麦弗逊悬架是用人名来命名，发明这种悬架的人叫做Mcpherson。实际结构可以理解为“下·单A臂”结构，细分后包括减振器、下摇臂，最多再加上防倾杆；从这些结构即可看出A臂是肯定不负责支撑车身的，因其连接的是车轮下部分与副车架，承受的侧向作用力，所以负责支撑的还是集成弹簧的减振器。
2：多连杆悬架泛指≤3连杆的悬架系统，由于数字太小会显得有些不够高级，于是就模糊的用个“多”字来描述了。这些连杆有些被戏称为“筷子悬架”，指连杆的粗细还炸油条的筷子差不多粗，可见这些连杆也是不能负责支撑的。
注意重点，任何悬架都会有弹性元件，普通的多连杆大都使用螺旋弹簧配合减振器，而且角度总是接近垂直但有一定倾角的；承受的显然是纵向作用力，而各种连杆承受的则是不同角度的作用力（冲击力），至于用强度不高的“细连杆”也并不都是错。
知识点：连杆的作用并不是纯粹的刚性支撑或缓冲，刚度太高的话就不能有效缓冲振动了，即使通过活动球节中的橡胶液压衬套也难以起到理想效果（这些衬套是有减振作用的）。连杆本身要有一定的形变能力，以达到缓冲不平整路面与车身相互作用，产生的各种异常角度的冲击力，以保证行驶中不会很颠簸。
其次麦弗逊的A型下摇臂的功能则是纯粹的支撑，车轮在转弯时会出现倾角，且车轮并不是绝对垂直于地面；一般都是顶端往内侧倾斜，是类似于“外八字”的角度。这样的设计可以保证转弯时车轮的胎冠接地面足够大，说白了就是能抵住路面增加摩擦力，降低车身侧倾程度。
理想标准-双叉臂（A型臂）是麦弗逊悬架的升级版。麦弗逊悬架只有下面一组A型摇臂，提供的车轮下部分的侧向支撑，那么转弯时侧向力还是可以作用于车轮上部分，造成上部倾角过大以影响抓地力和转向感受。所以这种悬架往往会加入防倾杆，不过这条细杆起不到理想的提升效果。
于是才出现了双A臂，在车轮上部分的位置加上一组A臂，转弯时即使可以上下摇摆但撑力还是能更理想的控制车轮角度。所以B/C级尺寸的汽车往往会用这种悬架，因为质量越大的车头，在转弯时的侧向力就会越强，普通麦弗逊悬架已经很难满足此类车辆的需求了。
高级标准-五连杆才是真正的多连杆，结构包括以下五个。
这些连杆也都是直接作用于车轮与车身，或者理解为负责连接、支撑、缓冲车轮的作用力。连杆越多其实也就是控制角度的能力越精准，甚至在车架整体的作用下可以实现后轮改变角度而随动转向。
所以五连杆才是优秀的独立悬架系统，不过因制造成本高、调校技术难度高，结果是很少有车辆会用这种结构。
特殊类型-特点概述：
这两种悬架也有部分车辆使用，双球节的代表车型有宝马和凯迪拉克ATS，拆分后变成两个“撑杆”，与车轮的不同角度用活动球节固定，对于操控性的提升当然会比麦弗逊更理想。
双横臂悬架多用于哈弗品牌的紧凑级SUV（后悬架），相比普通的2/3连杆而言，这种悬架结构其实还是不错的；因为对纵向空间的占用很少，能够最大化车内空间，同时也有优于多连杆的侧向支撑力。关于独立悬架的主要类型了解这些就好，下面再来看两种特殊的非独立悬架。
最差选项-扭力梁。独立悬架的概念很容易理解：四个车轮的连杆摇臂各自与车架底盘连接，互相之间不连接，在行驶中如果车身起伏角度不大，状态为直接压缩弹簧与减振器，异常冲击力只是通过各自悬架进行缓冲；只有车身以很大角度起伏时，作用力才会通过车架影响到其他车轮。
而非独立悬架指两个车轮固定在一套悬架系统上，扭力梁就是把两个后轮分别安装在两端，两端只有减振系统，既没有连杆也没有其他结构。那么在单侧车轮起伏时，扭力梁就会成为“连杆”把对侧车轮给翘起来，车身姿态、车轮角度都是难以理想控制的。
但是扭力梁的制造成本很低，梁体也确实能以很小的角度扭转，所以这种悬架普遍应用于≤10万内的轿车上，综合品质普遍较低的合资汽车使用的比较多。
正常选项-整体桥。非独立悬架中的扭力梁是单纯的悬架结构，而整体桥是集成牙包半轴的驱动桥，同时具备悬架和传动的功能。这种结构的特点实际与扭力梁相同，都是两端连接车轮，但是整体桥的载重能力是非常高的！
比如重载客货车都用这种结构，钢板直接固定于车桥上，单桥载荷可以有几吨到十几吨；而扭力梁只能用于整备质量1~2吨的代步汽车，如果整备质量过大很容易就会压断扭力梁。所以整体桥还是很有价值的悬架结构，不是单纯的简配产物。
最后再来了解一种特殊的连杆-瓦特连杆。这种连杆多用于整体桥，但也有扭力梁会使用，比如别克威朗的扭力梁，整体桥则可参考福特撼路者；这种连杆是在中间位置加入一组摇臂，两端分别连接两根拉杆，单侧车轮角度的改变比如往外拉连杆，同时就会通过摇臂推动对侧连杆，这样的设计同样能够缓冲侧向力，在越野时也能保证车轮的接地面足够大。
这就是各类悬架的连杆与减振系统的功能了，一般谈到悬架是包括弹簧和减振的；只是大部分汽车爱好者都认为悬架是那几根杆，所以才会有很多疑惑。
编辑：天和Auto-汽车科学岛
天和MCN授权发布
欢迎转发留言讨论，保留版权保护权利
