汽车悬吊系统

楚留香

双A臂

在汽车中, 双A臂悬吊系统(Double-Wishbone Suspension)是一种使用两 两平行上短下长的三角形控制臂)上下等长会造成轮胎上下摆动时过度左右移动, 造成轮胎严重损耗)的独立式悬吊设计,普遍用于性能车跟豪华车上, 每支A臂（A-arm）有两个可动关节连接于底盘上, 还有一个连接在转向座(knuckle台湾俗称羊角)上, 并装置了避震器和弹簧来控制垂直方向的运动, 双A臂设计让工程师得以仔细的控制车轮在车辆运转时的运动状态, 可控制的参数如外倾角(Camber angle)、 后倾角(Caster angle)、擦刮半径(scrub radius)、 束角(Toe angle)及滚动中心(Roll Center)的高度等等 .  A臂也常被用于其他的悬吊系统如麦弗逊悬吊(MacPherson strut)悬吊系 统等等 .  缺点是零件数多 , 也要求定位精度 , 成本上重量上都不利单厢小货车之类的商用车 , 这是HONDA从F1赛车上所产生的理念 , 也是本田车系最喜用的悬吊系统 .





麦弗逊

麦弗逊悬吊(MacPherson Strut) , 又称麦花臣式 , 是以设计者厄尔·斯蒂尔·麦弗逊的名字命名的 , 广泛应用于现在交通工具的汽车悬挂系统 . 结构是以简单机械组合而成 , 首先采用圈状弹簧与减震筒合成一体的设计,使它拥有高度吸震功能 , 并且使避震器成为转向与结构支臂的一部分. 作动支臂只有一个L型结构杆在避震器下方与 它组合而成,有极佳的减震舒适性及机械空间利用性 , 是现今汽车悬吊中最普遍的一套系统,如等Fiat Punto , Ford Focus等 , 均使用前麦弗逊悬吊设计.







多连杆

近年的汽车厂苛求乘坐舒适性与操控安定性的底盘性能 , 因而采双A臂式悬吊与多连杆式悬吊系 , 形成所谓的复合式多连杆(Multi-link) , 不过两者原理相同 , 因连杆的数目及固定点不同 , 各车厂命名方式不同 . 以多连杆将车轴定位 , 连杆大都经由衬套先安装副框架 , 副框架经绝缘体固定于车身 , 此构成原理与双A臂式悬吊差不多 , 只不过双A臂式悬吊是以上下二支A臂或是以三只连杆形成A字形状 , 另有一组固定于车身的机构来连结 , 而像宾士车厂所谓的多连杆不过是采拖曳臂式悬吊与双A臂式(多一只连杆)悬吊系 , 形成所谓的复合式多连杆(Multi-link) , 之所以会如此设计是因为多连杆式独特的连杆配置结合拖曳臂的舒适性与双A臂的操控性、抓地性 , 能提供平稳的行驶性急吸收大部分从路面传来的震动 , 并能自动调整轮胎角度 , 消除对地外倾角变化 , 车身晃动时 , 使轮胎与路面永远保持90度垂直 , 抓地力自然佳 . 因此要兼顾操纵安全性乘坐舒适性，就得适当的设定连杆安装位置 , 角度 , 衬套等特性 , 各车的多连杆式吊可达成如此复杂连杆配置 , 是由于容易用电脑解析模拟多连杆式悬吊系的优缺点 , 多连杆与双A臂式悬吊同样构造复杂 , 各零件需要高精度 , 成本高 , 重量增大(有些使用铝合金制连杆来减轻重量)是其缺点 , 但可平衡达成其他悬吊方式 , 达不到的前述性能要求 , 因此目前多连杆式也可说是最复杂也是最先进的 .

基本上 , 多连杆可以看作为双A臂的衍生设计 . 但之所以要把他从双A里单独分类出来 , 是因为现在的多连杆设计已经变的越来越多样化了 , 有些多连杆上甚至找不到一点双a的痕迹(甚至还有上下A臂加三连杆的超疯狂设计 , 全车悬吊的材料成本高出别人2~4倍 , 所以有些车贵不是没有道理的…) . 多连杆就目前对于高级房车来说是最佳设计 , 比双a更多变的几何调整让他能达到更佳的舒适性 , 稳定性与操控性 . 很多车厂在标榜自己旗下的高级房车时 , 都会宣传自家的多连杆又参与了什么新设计之类的 ,可谓高级的代名词 . 不过成本高昂 , 较占底盘空间使之只能用于后悬吊都是其缺点 .



拖曳臂式
拖曳臂式(Trailing arm type)是专为后轮设计的悬吊系,以支臂结合车轴前方的车身部主轴与车轴,其中车身部主轴的旋转轴垂直于车身中心线者 , 亦即直向后方 , 称为拖曳臂式或全拖曳臂式 , 使用这类系统的车像PEUGEOT车系 , CITROEN车系 , OPEL车系等 , 而半拖曳臂式之摆动臂系倾斜于车身中心线即斜向后方 . 拖曳臂式悬吊的结构为车身部的主轴直接结合于车身 , 然后将主轴结合于悬吊系统 , 再将此构件安装于车身 , 弹簧与避震器通常是分开安装或是构成一体 , 直立安装于车轴附近 . 悬吊系统本身的运动 , 支臂以垂直车身中心线的轴 , 亦即平行于车轴的轴为中心进行运动 , 车轴不倾斜于车身 , 在任一上下运动位置 , 车轴平行于车身 , 对车身外倾角变化为零 . 其最大的优点乃在于左右两轮的空间较大 , 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 , 当其煞车时除了车头较重会往下沈外 , 拖曳臂悬吊的后轮也会往下沈平衡车身 , 而其缺点为无法提供精准的几何控制 .

单纯的拖曳臂式悬吊就理论来说 , 其实算得上是过时的设计了 . 不能调整倾角 , 不能提供较佳的乘坐舒适性都是其硬伤 . 但是PSA集团就是能够把旗下车系的拖曳臂调的比大部分日系车的双a或多连杆还要好!不得不佩服法国人的调校技术 , 很有自己的一套哲学 . 虽然在引擎技术上没有特别突出的成就 , 但是操控优秀 , 以小搏大 , WRC佳绩就是证明(今年车手冠军肯定是雪铁龙的了, 车队则是在雪铁龙和标志中产生..没差 , 反正都是psa集团的..) . 不过 , 即使如此 , 拖曳臂在旗下高级房车上也渐渐被多连杆取代了 , 毕竟最求最佳舒适性才是高级房车的精髓 .