关于裙下的秘密

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关于裙下的秘密
一提到车,许多人直觉就会想到汽车三大件,发动机和变速箱很好理解,唯独底盘悬架仿
佛一门玄学,有种说不清道不明的感觉。汽车文章每每谈及“底盘”二字,分分钟能给你绕
得云里雾里、似是而非。每当作者自己说不清楚,最后来一句“调校”“功底”什么的,似乎
一切都合情合理。其实真正让消费者关注悬架这种汽车底层结构的,往往是断轴、特供、减
配之类的负面事件。自从这两年流行车内耀眼夺目的触控大屏后,内饰就有取代底盘悬架
入驻三大件的趋势,毕竟大屏幕比车底那片不见天日的机械金属世界,更能吸引消费者的
目光。更好玩的是从车企到媒体,从广告到文章,都在悄无声息中引导着你—你应该看
贴片led封装车里,不应该看车底—反正给你看,你也看不懂。真正正向宣传底盘悬架的几乎看不见,
但没有什么技术是无法用白话讲明白的玄学。究竟是厂商在用话术忽悠人,还是消费者的
反应过激?免缴智商税还是得靠自己搞明白。
文+图=andy
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悬架按结构可以分为很多类,其中最广为人知和饱受争议的,必然是俗称“板车悬挂”的扭力梁。身为廉价简陋低劣的代名词,可以说“板悬”是以一种负面了自己的无私自残形式,助力了汽车底盘知识的基础科普工作,简直是燃烧自己照亮周围的无私奉献。
所谓“板车悬挂”,其实与板车卡车没啥关系,而是指扭力梁结构的非独立后悬架。跑到车尾蹲下看看车底,如果有一根显眼的粗壮钢梁连接着左右后轮,就是扭力梁后悬。至于扭力梁悬架怎么就被贬低成了“板车”,现在也难以考证了。
10 万元以下的廉价家用小车,扭力梁是一种非常普遍的后悬架结构。而当扭力梁被一些品牌用到更贵、更大的紧凑级车甚至 SUV 时,你会发现:一边是车企的“不看结构看调校”话术辩解,一边是消费者的口诛笔伐和抵制。到底谁说得有理呢?
影响最广的例子,是前些年大众速腾国产后换装扭力梁后悬。最近的例子,是福特新一代福克斯、马自达新昂克赛拉在车型更新时,不约而
仓库监控同地将原来的后独立悬架换成了非独立的扭
力梁。另外,随着近年一些自主品牌推出廉价的
中大型 SUV,以及价格天然较高的电动车越来
玻璃夹胶机
越多,扭力梁的应用车型范围进一步扩大。
在主流论调中,扭力梁是一种自带原罪的劣等
悬架类型,正如“板车悬挂”这个民间称呼。其
实扭力梁结构是一种非独立悬架,也是最为常
见的乘用车非独立悬架。独立和非独立,是指
左右车轮之间是否有刚性连接。独立悬架,左
右车轮完全分离,各自独立跳动,左侧车轮碾到
路面凸起,不会影响到右侧车轮。非独立悬架
反之,左右车轮有物理连接,一侧车轮碾到凹凸
路面,会影响到另一侧车轮的姿态。所以扭力
梁悬架最广为人知的弊端,是左右不分离导致
的舒适性天然劣势,也就注定只能用在价格相
对较低的车型上。
悬架的主要作用之一,是束缚车轮的空间位移,
说白了就是固定车轮位置姿态。车跑起来,车
轮前后左右晃荡摇摆,肯定是不行的。真车不
水性万能胶
像玩具车,车轮轮轴就可以固定车轮位置。真
实的汽车上,驱动车轮的半轴并不承受除旋转
以外的力,即只管自己转动传递动力,车轮位置
怎么固定是不归它管的。束缚固定住车轮的任
务,是由悬架系统来负责。
扭力梁的先天劣势是对于车轮的横向支撑作
用不足。扭力梁悬架其实结构超简单:一根可
形变的钢制横梁(扭力梁)连接着左右车轮,钢
梁前方左右各有一个连接点,通过衬套固定在
车身上。其中的扭力梁,是一根经过特别设计的
可扭曲钢梁,通常由钢板经冲压工艺制成。它既
承担着约束固定车轮位置姿态的作用(术语叫
导向机构),因为可以扭曲形变,也承担一部分
控制车轮上下跳动的功能(兼任弹性元件)。
别看避震器和弹簧顶端也连接着车身,但这些
连接点仅承担垂直方向的作用力,即只负责支
撑避震器与弹簧的上下运动,并不能承担其他
方向受力。真正负责固定住车轮位置的,实际
上只有扭力梁前端这两个衬套连接点。相当于
两个点拖着一根柔性梁,梁两端安装车轮。
在激烈驾驶、紧急变线等极端情况下,由于与
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车身连接点在车轮之前一段距离、后面缺乏横向支撑连接点,会导致整个悬架包括车轮的瞬时运动滞后于车身。而因为车轮连接点在后,外侧后车轮会有前端向外侧偏转、“外八字”的趋势(术语叫后轮
负前束)。后轮束角变负,会让车尾有向外甩的趋势,不利于行驶稳定性,这对于家用车来讲是一种危险因素。
所以扭力梁结构天然不利于极限稳定性,不适合高性能车型。凡是使用扭力梁后悬架的高性能车,几乎都会对扭力梁增加一些特殊杆件(潘哈德杆、瓦特连杆)以进行弥补,这里不细展开。既然有着这么多不足,可扭力梁应用又如此广泛,那自然它有让车企无法拒绝的优势。结构简单、成本低廉、节省空间,这三样是老生常谈,很好理解。与独立式的多连杆悬架相比,扭力梁的活动部件略等于没有、主要部件就一根梁、铰接与衬套就两个,并且还可以省去副车架。大部分多连杆类型的独立式后悬架,都要大量侵占后轴空间;而扭力梁悬架除了弹簧和避震器,中央的一大片位置都可以空出来。对于小型车而言,节省出的这点空间就非常宝贵。
另一方面,车辆尺寸越小,扭力梁的不足就越不明显。这是因为车辆不论紧急变线还是高速转向,通常都会以减速刹车为前提。此时车辆重心向前转移,会让后轮有失去抓地力的趋势。对于小型车,由于轴距短、力臂短,车辆在减速时的重心前移会更快、幅度更大。这就导致对减速时重心更容易前移的小型车而言,后轮对于操控的重要性,要低于大尺寸的车辆。这样一来,因为后轮的重要性降低,扭力梁悬架后轮缺乏横向支撑的劣势也就不明显。
如果你经常关注高性能的两厢小车,会发现它们在极限驾驶时,有时出现内侧后轮离地的现象。这种
压电陶瓷超声换能器
情况通常只会出现尺寸较小、重心靠前的车辆上。一侧后轮都离地了,可想而知后轴抓地力已经降到了什么程度。既然如此,负前束不负前束的,也就那样了,无所谓。多说一句,同样的道理,小型车后轮可以用鼓刹而不必追求碟刹。
扭力梁在成本和空间上的优势,在小车上也会被放大。独立后悬架占空间、价格高,这对于尺寸较大、级别较高的车影响不太大,但对于价格
较低的小型车影响很明显。再加上上面说的操控稳定性劣势相对减小,成本空间优势相对放大,两相叠加,扭力梁天生就适合小尺寸、低价格的车型。可以说车越小,扭力梁越香。传统上来讲,紧凑级(车长<4.6 米,轴距<2.7 米)以下级别车型,后悬架使用扭力梁算不上太大的硬伤;小型车(车长<4.3 米,轴距<2.5 米)及更小车型,后悬架使用扭力梁没什么丢人的;尺寸更小的微车,后悬架用扭力梁简直是天经地义(实际上像 Smart 这类极端案例,后悬比扭力梁还简陋)。
当然这些标准会按照品牌定位、产品风格而有所浮动,只是可以作为大体参考。反过来,对于紧凑级以上的中大型轿车和 SUV ,后悬架如果使用扭力梁结构,基本可以断定单纯是为了降成本—这种情况一般也仅出现在非常廉价大碗的部分自主品牌车型。
说扭力梁很难不讲法国车,虽说现在法系品牌在欧洲以外都生存艰难,但法国车尤其是标致雪铁龙在扭力梁后悬方面的功底,哪怕在中国
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市场也是深入人心的。一方面法国车对于扭力梁有一种谜之坚持,能用扭力梁就绝不用更高级的多连杆;另一方面法国车上的扭力梁,又确实往往能做出超越一般扭力梁的效果。每次说到这个问题,通常会看到媒体解释为法国品牌对扭力梁悬架的调校功底。甚至,这被很多人当作是悬架调校大于堆硬件的典型案例。但事实上,这话只能算部分正确。“调校重要”不假,但调校并不是万能奇迹制造机,决定基础高度和天花板高度的永远是硬件水平。为什么说是部分正确?法国品牌确实会因为长期使用扭力梁而积累出“功底”,但这个功底并非调校,而是制造经验。悬架调校并非玄学,调
校的范围,对于有连杆的悬架而言无非调整各连杆的长度、角度、刚性,避震器和弹簧的阻尼特性,各个连接衬套的刚性等等,目的是让四个车轮能在尽可能多的情况下维持尽可能大的接地面积。
问题的关键在于扭力梁悬架结构实在太简单了,简单到能谈得上“调校”的弹性元件,其实就只有两个连接衬套,连杆?不好意思,没有。所以这两个衬套固然非常重要,但它们的调校空间比起独立悬架来说约等于没有。
扭力梁悬架的工作特性,主要是由扭力梁的设计制造决定的。因为在设计和制造阶段,扭力梁的受力扭转特性就已经定下来了,后期能做
的调整几乎为零。而扭力梁的设计制造,又是一门不易被反向测绘抄走的技艺,因为几何造型抄起来很容易,但材质和工艺却难以逆向工程。所以对于长期使用扭力梁悬架的老厂商,积累出设计制造方
面的经验,才是让他们精于此的法宝,而非什么“调校”玄学。
举一反三,一些成立没几年的廉价自主品牌,即便车价低到惊人却毅然使用多连杆独立悬架,而非成本低廉的扭力梁悬架,也千万别觉得它们就一定是业界良心。因为比起逆向困难的扭力梁,单纯依靠几何构造的多连杆悬架反而更好“借鉴”。何况扭力梁一根钢梁挑大梁的特点,没有一定经验的厂商更容易搞砸。能用简单结构搞定复杂事情绝对是比用复杂结构搞定复杂事情考验功力的。
福特和马自达纷纷在主力车型上弃用多连杆、改用扭力梁,其背后当然是降成本在作祟。但对于这类历史久、经验丰富的厂商,只要不是车身尺寸很大的车型强行用扭力梁,像紧凑级车上改用扭力梁,其性能变化是容易随厂商意愿去控制的,而且家用买菜车本来对操控的要求就不高。是的,别看厂商标榜什么运动,他两家就属于买菜车的范畴。
这些新时代重回扭力梁的解决方案,也并不是将十几年前的扭力梁搬回来那么简单。福特在新一代车型的扭力梁后悬上,使用了所谓力矢量弹簧,利用可提供侧向分力的新型矢量弹簧,来提供部分横向支撑力,弥补扭力梁这方面的劣势。马自达的新花样叫作SEB蝶形仿生后悬,名字挺花哨,实际上就是将传统钢板冲压钢梁,改良工艺做成变截面的双层无缝梁,横梁形状变成独特的两端粗中间细,减少非独立悬架左右轮的互相影响。
当然,独立悬架固然好,但别觉得多连杆后悬就一定出,更没必要谈“板”变。对于经验丰富的车
企,只要应用车型的尺寸没超标、也不是什么区域特供配置,完全没必要对“板悬”持一票否定态度。对于新生车企,用多连杆后悬也未必代表良好的操控性舒适性。但假如是一家没成立几年的新车企,在一款尺寸较大的车型上使用了扭力梁悬架,你就应该提起十二分的谨慎了。
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本文发布于:2024-09-21 16:23:13,感谢您对本站的认可!

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标签:扭力   悬架   车轮   独立
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