雙叉臂式獨(dú)立懸架簡(jiǎn)介及與麥弗遜懸架區(qū)別

性能綜合體懸掛系統(tǒng)之雙叉臂式獨(dú)立懸架2008-6-1213:02:01來(lái)源:奧杰汽車網(wǎng)編輯:yaya從結(jié)構(gòu)上來(lái)看，雙叉臂式懸架和麥弗遜式懸架有著緊密的血緣關(guān)系，它們的共同點(diǎn)為：下控制臂都由一根V字形或A字形的叉形控制臂構(gòu)成，液壓減震器充當(dāng)支柱支撐整個(gè)車身。不同處則在于雙叉臂式懸架多了一根連接支柱減震器的上控制臂，這樣一來(lái)有效增強(qiáng)了懸架整體的可靠性和穩(wěn)定性。通用悍馬H3的雙叉臂前懸（能承受住越野時(shí)崎嶇路面對(duì)底盤的強(qiáng)大沖擊）其實(shí)雙叉臂式懸架還有一個(gè)有趣的名字——雙愿骨式懸架（Doublewishbone）。據(jù)說這個(gè)有趣的名字來(lái)源于西方圣誕節(jié)上人們喜歡吃的一種火雞的骨頭，當(dāng)人們開始吃的時(shí)候要對(duì)火雞身上一根類似V字形的骨頭許愿，而這根骨頭就叫愿骨（Wishbone）。因?yàn)樵陔p叉臂懸架結(jié)構(gòu)中有兩根“愿骨”，故得名雙愿骨式懸架。雙叉臂式懸架構(gòu)造較為復(fù)雜，不過這卻使車輪擁有更好的貼地性在文章開頭我們已經(jīng)提到了，雙叉臂懸架的靈感來(lái)源于麥弗遜式懸架。從結(jié)構(gòu)上來(lái)看，麥弗遜懸架只有一根下控制臂和一根支柱式減震器，結(jié)構(gòu)上的最簡(jiǎn)單化使它的組成部件通常要一專多能。例如支柱減震器需充當(dāng)轉(zhuǎn)向主銷，除要承受車輛本身的重量外，還要應(yīng)對(duì)來(lái)自于路面的抖動(dòng)和沖擊。如果車輛在運(yùn)動(dòng)中，一側(cè)的麥弗遜懸架受到慣性壓縮，那么車輪的外傾角變化將增大，于是懸架越是壓縮得厲害，這種形變就越是難以得到控制。所以麥弗遜懸架的應(yīng)用范圍多為小型或中型轎車，車型級(jí)別再往上走，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的麥弗遜懸架便會(huì)有些力不從心了。要改善麥弗遜懸架“脆弱”的特點(diǎn)，就有必要在懸架的組成結(jié)構(gòu)上進(jìn)行調(diào)整。由于麥弗遜懸架只有下控制臂和支柱減震器兩個(gè)連接部件，這樣一來(lái)就形成了一個(gè)“L”形的結(jié)構(gòu)，如果能在“L”形頂端再增加一根控制臂，那么懸架的結(jié)構(gòu)將得到加強(qiáng)。于是通過對(duì)麥弗遜懸架植入上控制臂，雙叉臂式懸架結(jié)構(gòu)便應(yīng)運(yùn)而生。雙叉臂懸架相對(duì)麥弗遜懸架在物理學(xué)特性上的改變顯而易見：當(dāng)一側(cè)懸架因慣性收縮時(shí)，車輪的外傾角變化也相對(duì)較小，不過車輪外傾角的變化大小還可以通過改變上下控制臂的相對(duì)長(zhǎng)度來(lái)改善。因此，工程師在設(shè)計(jì)和匹配雙叉臂懸架時(shí)自由度更大，更能針對(duì)汽車的某一種特性如運(yùn)動(dòng)或舒適性作出最為合理的調(diào)校。這種結(jié)構(gòu)的雙叉臂懸架占用空間較小，常用于后懸2008-6-1213:02:01來(lái)源:奧杰汽車網(wǎng)編輯:yaya事實(shí)上，在車輛的底盤設(shè)計(jì)之初，設(shè)計(jì)師便開始考慮如何在底盤上布置復(fù)雜的懸架結(jié)構(gòu)，給車輛帶來(lái)更好的操控性或更平穩(wěn)的舒適性。為了使車輪能隨時(shí)隨地貼合地面，達(dá)到運(yùn)動(dòng)性和乘坐舒適性的統(tǒng)一，設(shè)計(jì)師往往會(huì)采用雙叉臂懸架結(jié)構(gòu)，增加減震器阻尼和螺旋彈簧的硬度也是應(yīng)對(duì)措施之一。在這點(diǎn)上，麥弗遜懸架會(huì)因?yàn)榭刂票鄣膯伪《管囕喭鈨A角增大，同時(shí)使車胎內(nèi)側(cè)負(fù)荷增大而加劇磨損。上下控制臂能分擔(dān)橫向作用力，令車身在過彎時(shí)更加平穩(wěn)雙叉臂式懸架由上下兩根不等長(zhǎng)V字形或A字形控制臂以及支柱式液壓減震器構(gòu)成，通常上控制臂短于下控制臂。上控制臂的一端連接著支柱減震器，另一端連接著車身；下控制臂的一端連接著車輪，而另一端則連接著車身。上下控制臂還由一根連接桿相連，這根連桿同時(shí)也還與車輪相連接。在整個(gè)懸架構(gòu)造中，通過對(duì)多個(gè)支點(diǎn)的連接提高了上下控制臂以及整個(gè)懸架的整體性。如果是前輪驅(qū)動(dòng)的車型，那么裝配在前輪上的雙叉臂懸架在上下控制臂之間除裝配有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)外，還有轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，這使得其結(jié)構(gòu)比不帶轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的后輪要復(fù)雜得多。在轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)中，轉(zhuǎn)向主銷由轉(zhuǎn)向托盤與上下控制臂的連接位置和角度確定，轉(zhuǎn)向輪可繞主銷轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)也可隨下控制臂上下跳動(dòng)。在雙叉臂懸架中通常采用球頭連接來(lái)滿足前車輪的運(yùn)動(dòng)需要：上下控制臂與轉(zhuǎn)向主銷的連接部位既要支持前輪實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向又要控制車輪的上下抖動(dòng)。不過由于上下控制臂的長(zhǎng)度差問題，這也對(duì)雙叉臂懸架的設(shè)計(jì)提出了嚴(yán)峻的考驗(yàn)——如果上下控制臂的長(zhǎng)度差過小，車輪抖動(dòng)時(shí)會(huì)造成左右輪距偏大，加快輪胎外側(cè)磨損；反之，如果上下臂長(zhǎng)度差過大，則會(huì)造成車輪轉(zhuǎn)向時(shí)外傾角過大，使輪胎內(nèi)側(cè)磨損加快。因此，通過增加上下控制臂的長(zhǎng)度來(lái)減小輪距的變化和控制外傾角的變化不失為一個(gè)好辦法。值得一提的是，雙叉臂懸架的上下控制臂能起到抵消橫向作用力的功效，這使得支柱減震器不再承受橫向作用力，而只應(yīng)對(duì)車輪的上下抖動(dòng)，因此在彎道上具有較好的方向穩(wěn)定性。素有“彎道之王”美譽(yù)的馬自達(dá)6前懸采用的就是雙叉臂懸架。因此，馬自達(dá)6在彎道行駛時(shí)的側(cè)傾較小，車身的整體感保持得非常好。綜合性能出眾的雙叉臂式懸架較其它形式的獨(dú)立懸架更占用空間由于傳統(tǒng)的雙叉臂懸架采用單導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，即上下控制臂與支柱減震器相連，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輪上下運(yùn)動(dòng)方向的控制，轉(zhuǎn)向拉桿和主銷相連完成對(duì)車輪左右方向的控制。由此看來(lái)，減震和轉(zhuǎn)向是由兩個(gè)獨(dú)立機(jī)構(gòu)控制，但兩個(gè)機(jī)構(gòu)都只具備單導(dǎo)向性。隨著懸架結(jié)構(gòu)的不斷優(yōu)化改進(jìn)，目前雙叉臂懸架已衍生出可同時(shí)負(fù)責(zé)車輪轉(zhuǎn)向和上下抖動(dòng)的雙向控制結(jié)構(gòu)。在標(biāo)致407上，前懸采用了名為“獨(dú)立軸頸雙叉前輪系統(tǒng)”的雙向控制改進(jìn)型雙叉臂懸架。改進(jìn)的懸架用轉(zhuǎn)向節(jié)和轉(zhuǎn)向節(jié)支架取代了只用上下控制臂來(lái)對(duì)車輪進(jìn)行約束的狀況，車輪轉(zhuǎn)向通過安裝在轉(zhuǎn)向節(jié)支架間的轉(zhuǎn)向節(jié)鉸鏈完成。在帶轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的前懸中，轉(zhuǎn)向節(jié)支架連接著轉(zhuǎn)向節(jié)球形鉸鏈、穩(wěn)定桿、液壓減震器以及上下臂。車輪的跳動(dòng)和轉(zhuǎn)向分別由這兩個(gè)新部件負(fù)責(zé)，新結(jié)構(gòu)使每個(gè)零件承受的力較傳統(tǒng)雙叉臂要小很多，可靠性提高不少。此外動(dòng)態(tài)效能也大為改善，新型雙叉臂懸架獲得了較小的主銷傾角和外傾角，同時(shí)方向盤自動(dòng)回正效果更明顯。2008-6-1213:02:01來(lái)源:奧杰汽車網(wǎng)編輯:yaya標(biāo)致407的改良型雙叉臂懸架捷豹的雙叉臂結(jié)構(gòu)，上V臂較小雪佛蘭克爾維特C6后雙叉臂懸架盡管雙叉臂式獨(dú)立懸架擁有眾多優(yōu)勢(shì)——出色的側(cè)向支撐、精確的車輪方向控制等，但由于使用上下控制臂結(jié)構(gòu)，過于穩(wěn)定的特性卻使車輪的響應(yīng)速度較其他形式懸架要緩慢，上下控制臂的結(jié)構(gòu)也導(dǎo)致這種懸架的橫向安裝空間增大。因此雙叉臂懸架常出現(xiàn)在車身寬大的豪華轎車、全尺寸SUV、皮卡甚至超級(jí)跑車上，如我們熟悉的凱