雙叉臂懸掛圖解 懸掛中的運(yùn)動(dòng)健將

       現(xiàn)在很多車(chē)都采用雙叉臂懸掛，今天就給大家著重介紹下雙叉臂懸掛。

      雙叉臂式懸掛又稱(chēng)雙A臂式獨(dú)立懸掛，雙叉臂懸掛擁有上下兩個(gè)叉臂，橫向力由兩個(gè)叉臂同時(shí)吸收，支柱只承載車(chē)身重量，因此橫向剛度大。雙叉臂式懸掛的上下兩個(gè)A字形叉臂可以精確的定位前輪的各種參數(shù)，前輪轉(zhuǎn)彎時(shí)，上下兩個(gè)叉臂能同時(shí)吸收輪胎所受的橫向力，加上兩叉臂的橫向剛度較大，所以轉(zhuǎn)彎的側(cè)傾較小。      

      雙叉臂式懸掛通常采用上下不等長(zhǎng)叉臂（上短下長(zhǎng)），讓車(chē)輪在上下運(yùn)動(dòng)時(shí)能自動(dòng)改變外傾角并且減小輪距變化減小輪胎磨損，并且能自適應(yīng)路面，輪胎接地面積大，貼地性好。      

      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(chē)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。      

      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（Double wish bone）。據(jù)說(shuō)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(kāi)始吃的時(shí)候要對(duì)火雞身上一根類(lèi)似V字形的骨頭許愿，而這根骨頭就叫愿骨（Wish bone）。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。      

      主要優(yōu)點(diǎn)：橫向剛度大、抗側(cè)傾性能優(yōu)異、抓地性能好、路感清晰；      

      主要缺點(diǎn)：制造成本高、懸架定位參數(shù)設(shè)定復(fù)雜；      

      適用車(chē)型：運(yùn)動(dòng)型轎車(chē)、超級(jí)跑車(chē)以及高檔SUV前后懸架。       

      歷史      

      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(zhuān)多能。例如支柱減震器需充當(dāng)轉(zhuǎn)向主銷(xiāo)，除要承受車(chē)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(chē)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(chē)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(chē)，車(chē)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。

　　麥弗遜懸架      

      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(guò)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(jiàn)：當(dāng)一側(cè)懸架因慣性收縮時(shí)，車(chē)輪的外傾角變化也相對(duì)較小，不過(guò)車(chē)輪外傾角的變化大小還可以通過(guò)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(chē)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。     

      事實(shí)上，在車(chē)輛的底盤(pán)設(shè)計(jì)之初，設(shè)計(jì)師便開(kāi)始考慮如何在底盤(pán)上布置復(fù)雜的懸架結(jié)構(gòu)，給車(chē)輛帶來(lái)更好的操控性或更平穩(wěn)的舒適性。為了使車(chē)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《�使�?chē)輪外傾角增大，同時(shí)使車(chē)胎內(nèi)側(cè)負(fù)荷增大而加劇磨損。     

      構(gòu)造      

      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(chē)身；下控制臂的一端連接著車(chē)輪，而另一端則連接著車(chē)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(chē)輪相連接。在整個(gè)懸架構(gòu)造中，通過(guò)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(chē)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(xiāo)由轉(zhuǎn)向托盤(pán)與上下控制臂的連接位置和角度確定，轉(zhuǎn)向輪可繞主銷(xiāo)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(chē)輪的運(yùn)動(dòng)需要：上下控制臂與轉(zhuǎn)向主銷(xiāo)的連接部位既要支持前輪實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向又要控制車(chē)輪的上下抖動(dòng)。不過(guò)由于上下控制臂的長(zhǎng)度差問(wèn)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(guò)小，車(chē)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(guò)大，則會(huì)造成車(chē)輪轉(zhuǎn)向時(shí)外傾角過(guò)大，使輪胎內(nèi)側(cè)磨損加快。因此，通過(guò)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(chē)輪的上下抖動(dòng)，因此即使在越野彎道上也具有較好的方向穩(wěn)定性，這就是為什么從國(guó)外悍馬H3到國(guó)產(chǎn)陸風(fēng)x8這些性能SUV都用在這種形式懸掛的原因。下面這個(gè)就是悍馬的懸掛。

      發(fā)展

      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(chē)輪上下運(yùn)動(dòng)方向的控制，轉(zhuǎn)向拉桿和主銷(xiāo)相連完成對(duì)車(chē)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(chē)輪轉(zhuǎn)向和上下抖動(dòng)的雙向控制結(jié)構(gòu)。

      應(yīng)用

      相比麥弗遜式懸掛雙叉臂多了一個(gè)上搖臂，不僅需要占用較大的空間，而且其定位參數(shù)較難確定，因此小型轎車(chē)的前橋出于空間和成本考慮一般不會(huì)采用此種懸掛。但其具有側(cè)傾小，可調(diào)參數(shù)多、輪胎接地面積大、抓地性能優(yōu)異，因此絕大部分純正血統(tǒng)的跑車(chē)和追求性能的SUV的前懸掛均選用雙叉臂式懸掛，可以說(shuō)雙叉臂式懸掛是為運(yùn)動(dòng)而生的懸掛。法拉利、瑪莎拉蒂等超級(jí)跑車(chē)以及F1方程式賽車(chē)均采用了雙叉臂式前懸掛。一汽豐田皇冠和銳志也都采用了雙叉臂式前懸掛。國(guó)內(nèi)采用雙叉臂式前懸掛的轎車(chē)主要有一汽豐田皇冠和一汽豐田銳志，奧迪的豪華SUV Q7、大眾途銳等等。

      另外需要說(shuō)明的是，雙橫臂式懸掛和雙叉臂式懸掛有著許多的共性，只是結(jié)構(gòu)比雙叉臂式簡(jiǎn)單些可以稱(chēng)之為簡(jiǎn)化版的雙叉臂式懸掛。同雙叉臂式懸掛一樣雙橫臂式懸掛的橫向剛度也較大，一般也采用上下不等長(zhǎng)搖臂設(shè)置。

　　后懸采用雙橫臂式懸掛的思域具有不錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)性，中型轎車(chē)本田雅閣和馬自達(dá)6都采用了雙橫臂前懸掛。

　　東風(fēng)本田思域的后懸掛

      雙橫臂式懸掛設(shè)計(jì)偏向運(yùn)動(dòng)性，其性能優(yōu)于麥弗遜式式懸掛、但比起真正的雙叉臂式懸掛以及多連桿前懸掛要稍差一些。國(guó)內(nèi)采用雙橫臂式前懸掛的主要有：廣州本田雅閣、一汽轎車(chē)馬自達(dá)6以及北京奔馳-戴克的克萊斯勒300C。而采用雙橫臂式后懸掛的有東風(fēng)本田思域。大眾豪華SUV途銳前后懸均采用了雙叉臂式獨(dú)立懸掛。