扭力梁相关悬架(多连杆相关悬架)
问题:
独立悬架就一定比独立悬架差吗?
这是一个很有意思的问题,因为扭力梁悬架在太多的车上都有配备,车辆使用者一般都不能承认这种结构不好;但是不管主观上能不能接受,客观上,扭力梁确实是一个比较差的选项。
严格意义上的扭力梁悬架是非独立结构,但也有用户将其定义为“半独立悬架”。因为中间的横梁是可以轻微扭转的,也就是说,在单侧车轮运动的过程中,必须先扭转横梁达到扭转极限,才会影响到另一侧车轮的角度。然而,这只是一个相当不错的标准。
【相互牵制】是扭力梁悬架的核心短板。梁体的扭转极限不同,但大部分都很低;也就是说,单边车轮的起伏仍然会通过梁体直接作用在对称车轮上。
此时扭力梁就像一根撬棍,起伏的车轮就是作用力,撬棍的长度就是杠杆原理中的“力臂”,对称的车轮就是支点。然后把车身抬起来,让它翻滚,这是必然的结果。侧倾程度在一定程度上取决于卷簧或板簧的压缩行程,整体运动状态大致如下图所示。
独立悬架有多种类型,例如:
多重连杆
双线担
双叉骨
五连杆
梯形连杆等
区别是基于连杆摇臂的特性和数量,体验的区别主要是横向支撑的力度,车轮角度控制的程度,能否实现跟随变换。
但不管是哪种独立悬架,固定的方式都是每辆车的硬件,与附近车辆的底盘刚性固定。
也就是说,单轮的起伏要先作用在减震弹簧和悬架上,再作用在车身上。只有超过极限后,车身才会整体侧倾。所以独立悬架对车身姿态的控制水平更高,当然也有减震系统和悬架支撑的影响,但前提是风格相当于调校的技术水平——独立悬架比扭力梁好100%,哪怕是更低档的双连杆。
【整体桥式非独立悬架】比较特殊。这种桥的特点是综合驱动系统的首选。内齿包和半轴可以将变速箱输入的动力分成两部分,传递给两侧的车轮。但是,积分桥是不能扭的。理论上,它是比扭力梁更差的结构。
但扭力梁一般是前驱车辆使用,但全桥必须是前驱后驱,或前驱四驱越野车、客车或货车使用;驱动系统不同,车型不同,决定了全桥具有绝对的结构优势。请参考下图。
桥梁整体亮点刚性高,即受较大冲击不易断裂,而扭力梁如果承受较大冲击或长时间行驶在起伏不平的路面上则容易断裂;硬派SUV和越野车的后桥一般都是整体桥。专业越野车或者大型皮卡也有前后整体桥的选择,所以对于越野只能接受稍微差一点的公路驾驶体验。
其次,全桥结构强度越高,承载能力越强。评价货车时,总是讨论“前后桥更大载重”,标准都是按吨计算的。普通微型车也有前轴≤1.3吨,后轮轴≤2吨的极限承载能力,但扭力梁没有这个水平。所以货车或者中大型客车都采用整体桥,大部分乘用车≤ 10万级车辆采用扭力梁。两种非独立悬架的制造成本完全不同。
总结:扭力梁悬架的真正价值是降低整车制造成本,优势只能说是能让车更便宜;但是已经有一些定价在5/8万区间的优秀车,采用了多连杆或者双横臂结构,所以扭力梁悬架要探索匹配车辆的产品定位。
整体桥悬挂只是基本结构的定义,在此基础上还可以增加3/5连杆,或者使用瓦特连杆;这两种结构可以有效控制车轮的动态角度,所以只要愿意付出代价,这些越野车型也可以有不错的驾驶体验——再一次说明了扭力梁的尴尬定位。
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