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全面解析拖曳臂式悬挂,技术讲堂之详解纵臂扭

汽车配件网指出, 拖曳臂式悬挂我们姑且称之为半独立悬挂,从悬挂的大分类来分析,所有的悬挂可以被分成两大类,即:独立悬挂和非独立悬挂。但是在但纵臂扭转梁悬挂上,这两个分类变得有些模糊汽车配件网认为。从悬挂结构来看属于不折不扣的非独立悬挂汽车配件网得知,由于左右纵向摇臂被一跟粗大的扭转梁焊接在一起,但是从悬挂性能来分析,这种悬挂达到的是具有更高稳定性的全拖式独立悬挂的性能。

纵臂扭转梁式非立悬架即“拖曳臂式非独立悬架”,某些厂家还称其为“H型纵向摆臂式悬架”。目前,国内大多数A级以下和低端SUV车型的后悬一般都采用了这种结构的悬架系统,主要是因为其占用车身空间相对较小、制造成本低,并且不会让车身整体在运动中发生外倾角变化。同时,减震器也不会发生应力弯曲而加剧轮胎磨损。

虽然爱丽舍这款车型已在国内销售多年,但“后轮随动转向”这项早已属于那个年代的后悬技术,至今仍然被传唱着。伴随此次2011款新爱丽舍试驾,测试小组对其底盘悬挂进行了拆解,接下来,就让我们一同看看这套在当时身手不凡的底盘系统,到底是怎样一副真身。

加装了防倾杆拖曳臂式悬挂

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图片 2图片 32011款爱丽舍的前悬仍为麦佛逊式独立悬架图片 4前通风盘的刹车卡钳来自BOSCH博世公司图片 5受成本控制,后鼓式制动也一直被沿用至今

拖曳臂式悬挂本身具有非独立悬挂的存在的缺点但同一时间也兼有独立悬挂的优点,拖曳臂式悬挂的最大优点是左右两轮的空间较大,并且车身的外倾角没有变化,避震器不发生弯曲应力,因此摩擦小。这种悬挂的舒适性和操控性均有限,当其刹车时除了车头较重会往下沉外,拖曳臂悬挂的后轮也会往下沉平衡车身,不能供应精准的几何控制。

主要组成结构

从纵臂扭转梁这种悬挂的主体构造来看,由于左右纵摆臂被横梁连接,这就使得当两个后轮发生纵向同幅摆动时外倾角不会发生变化,但如果是以不同幅度进行摆动,外倾角则不能仍然保持一致。而连接左右纵臂的横梁在连接处可以转动,便能在一定程度上让左右车轮在小范围内各自分别运转而不至于干扰到另一侧车轮。

中小型车大多使用拖曳臂式悬挂 不同厂家对这种悬挂的称谓不同:如:纵臂扭转梁独立悬挂,纵臂扭转梁非独立悬挂,H型纵向摆臂悬挂等等。归根结底他们都是同一种悬挂结构——拖曳臂式悬挂,只是调教稍有不同。在拖曳臂式悬挂的设计阶段中,横梁在纵臂上的安装位置不同其表现出来的性能会很的大,假如横梁安装越靠近纵臂与车身的连接点(图中带三个螺栓的地方),车子的舒适性就会越好但转弯时的侧倾也会大些。假如横梁的安装在越靠近纵臂接近车轮中心,舒适性能会大打折扣,表现出来的特征则是以通过性和承载性为主。也更接近整体桥的设计。中国使用拖曳臂式后悬挂的重点有:东风标致206、广州本田飞度、一汽丰田卡罗拉、上海大众桑塔纳等。 m' H M6 i& 单纵臂扭杆梁式悬挂: 重点优点:结构轻松实用、占用空间最小、制造成本低。 重点缺点:承载性能差、抗侧倾能力较弱、减震性能差、舒适性有限适用车型:中小型汽车、低端SUV后悬挂

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图片 7避震器以一定倾角链接在后悬与底盘之间

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纵臂扭转梁式非立悬架是专为后轮设计的悬架结构,它的组成构成非常简单:用粗壮的上下摆动式拖臂实现车轮与车身或车架之间的硬性连接,再用液压减震器和螺旋弹簧来实现软性连接,以达到吸震和支撑车身的作用,而圆柱形或方形扭转横梁连接至左右车轮。

扭转梁本身自然也会具有非独立悬挂那些不足之处,但同时也兼有部分独立悬挂的优点。最大优点便是避震器不会发生弯曲应力,因此摩擦也较小。然而,这种悬挂的舒适性和操控性均有限,刹车时除了车头较重会往下沉外,整个后轮也会往下沉以平衡车身,但无法提供精准的几何控制。

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图片 9带有后轮随动转向的纵臂扭转梁悬挂结构图图片 10蓝色及紫色结构为后悬左、右扭杆弹簧图片 11

从其构造来看,由于左右纵摆臂被横梁连接,因此该悬架结构还保持着整体桥式悬架的特性,这就使得纵向拖臂所连接的车轮在运动过程中外倾角不会发生变化,因此会使前轮出现转向不足的现象,不过连接左右纵臂的横梁在连接处可转动,这便在一定程度上让左右车轮在小范围内分别运转而不干扰到另一侧车轮。

上图便是起到后轮随动转向作用的主要结构:图中黄色部分为扭杆弹簧支架;红色结构为前偏转弹性垫块;绿色则是后偏转弹性垫块。正是因为扭杆弹簧与底盘之间采用了这种具有一定软性的橡胶垫块,因此在车辆转向时由于一侧悬挂受到挤压,使得软性胶垫产生很小角度的变形,而另一侧胶垫也同样因为受力作用而顺势发生形变。这样一来,整个后悬整体便带着车轮一起向行驶方向发生小角度转变,从而将车尾循迹性得到一定程度提升。

纵臂扭转梁式非独立悬架的优势与不足:

图片 12上图绿色部分为爱丽舍后悬上方的限位器

优势:由于整个悬架系统只有一个大部件构成,因此相比复杂的双叉臂、多连杆等,结构要简单得多。被焊接成H型的悬架整体安装在车身上,摇臂与车身只有两个连接点,所以装配起来也很简单,而成本低也这正是这个级别车型所需要的。另外,悬架整体所占用空间也相对较小。

总结优点及不足

不足:承载性能差、抗侧倾能力较弱、减震性能差、舒适性有限。

由于整个悬挂系统由一个大部件构成,因此比复杂的双叉臂、多连杆等结构简单得多。而被焊接成H型的悬架整体安装在车身上,摇臂与车身只有两个连接点,所以装配起来也很简单,因此便成为这种低成本车型的主流后悬。另外,纵臂扭转梁这种悬挂所占用空间也相对较小,所以在兼顾其良好承载性的前提下,也不会对车内后排空间造成较大影响。而不足之处便在于抗侧倾能力较弱、减震性能差并且舒适性也有比较限。

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纵臂扭转梁式非立悬架本身具有非独立悬挂的存在的缺点,但同时也兼有部分独立悬挂的优点。而其最大优点便是左右两车轮的空间较大,而且车身的外倾角没有变化,避震器不发生弯曲应力,所以摩擦小。然而,这种悬挂的舒适性和操控性均有限,当其刹车时除了车头较重会往下沉外,拖曳臂悬挂的后轮也会往下沉平衡车身,无法提供精准的几何控制。

图片 14这种悬挂结构不仅在A0级车上盛行,很多A级车也有采用。比如我们熟悉的雪佛兰科鲁兹,其后悬就是纵臂扭转梁式非立悬架图片 15

虽然纵臂扭转梁式非立悬架的结构方式非常简单,但千万不要认为它就一定比多连杆那种独立式悬挂好。在设计过程中,如果横梁在纵臂上的安装位置的不同,其表现出来的性能区别也会比较明显:若横梁安装越靠近纵臂与车身的连接点,那么整体舒适性就会越好,但转弯时侧倾会大一些;若横梁安装在靠近纵臂接近车轮中心位置,则舒适性会大打折扣,表现出来的特性是以通过性和承载性为主,也更接近整体桥的设计。所以说,悬架之间是没有好与坏之分的,只有最适合自己实际需求的悬架结构才是最好的。

随着近些年汽车市场竞争日趋激烈,A级车的也尺寸越来越大,同时技术含量也越来越高,所以某些日系和德系车的后悬逐渐用多连杆式独立悬架代替了纵臂扭转梁式非立悬架,如大众速腾、第六代高尔夫等。而这两款车在国内的前一代车型宝来和第四代高尔夫却都采用了纵臂扭转梁式设计。如果再往前追溯的话,大众帕萨特B5的后悬同样采用的是该种悬架结构,以至于更高级别的奥迪老A6亦是如此。由此可见,纵臂扭转梁这种非独立悬挂结构还是相当成熟的。

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