在上期文章中,《言車技》和大家聊了聊麥弗遜懸掛的特點以及不足,很多朋友對相關(guān)知識已經(jīng)有了初步的了解。本期內(nèi)容我們將聊聊最具運動基因的懸掛——雙叉臂式獨立懸掛,它多用于性能跑車乃至F1賽車上,被公認(rèn)為操控性最出色的懸掛之一。
雙叉臂式懸掛又稱雙A臂式獨立懸掛,雙叉臂懸掛擁有上下兩個叉臂,橫向力由兩個叉臂同時吸收,支柱只承載車身重量,因此橫向剛度大。雙叉臂式懸掛的上下兩個A字形叉臂可以精確定位前輪的各種參數(shù),前輪轉(zhuǎn)彎時,上下兩個叉臂能同時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。
雙叉臂式懸掛由上叉臂、下叉臂、擺動軸承、減震支柱(螺旋彈簧和減震器)組成。雙叉臂式前懸掛的減震支柱只承擔(dān)車身重量。而車輪作用于懸掛的橫向和縱向應(yīng)力均由上叉臂和下叉臂承擔(dān)。和麥弗遜式前懸掛相比,雙叉臂式前懸掛結(jié)構(gòu)更為“牢靠”。由于各個部件僅擔(dān)當(dāng)單一的功能,因而雙叉臂式懸掛的耐用性和可靠性更高。
雙叉臂懸掛最早出現(xiàn)于上世紀(jì)30年代,當(dāng)時的方程式賽車已經(jīng)開始使用類似雙叉臂的懸掛結(jié)構(gòu),而1935年,來自美國底特律的汽車制造商packard在旗下車型packard 120上首次使用了雙叉臂懸掛,作為當(dāng)時豪華汽車的代表,pachard創(chuàng)造性的在量產(chǎn)車上首次使用了這種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的懸掛,從而提升車輛的操控性能。時至今日,雙叉臂懸掛仍在各種性能跑車、豪華轎車和大型SUV上廣泛使用。
雙叉臂懸掛具有側(cè)傾小,可調(diào)參數(shù)多、輪胎接地面積大、抓地性能優(yōu)異等特點,因此絕大部分跑車的前懸掛均選用雙叉臂式懸掛,可以說雙叉臂式懸掛是為運動而生的懸掛,法拉利、柯尼賽格等超級跑車以及F1方程式賽車均采用了雙叉臂式前懸掛。
隨著上世紀(jì)九十年代“禁止使用電控可調(diào)主動懸掛”規(guī)定的出臺,F(xiàn)1賽車開始使用前后雙叉臂懸掛。與民用汽車不同,懸掛部件由強韌度高、質(zhì)量輕的碳纖維制成,在選擇彈簧、設(shè)定阻尼系數(shù)時,也不會把乘坐舒適度作為考量因素。真正關(guān)鍵的是,彈簧和阻尼器強度要保證賽車在遭遇顛簸或撞上路肩時盡快緩和沖擊。
從結(jié)構(gòu)學(xué)上講,雙叉臂懸掛可以說是最堅固的獨立懸架。我們都知道,三角形是最穩(wěn)固幾何形狀,雙叉臂懸掛的上下兩根A字臂擁有類似三角形的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),不僅擁有足夠的抗扭強度,而且上下兩根A臂對橫向力都具有很好的導(dǎo)向作用,因此當(dāng)雙叉臂懸掛使用在性能跑車上時,它可以很好的抑制車輛在過彎時的側(cè)傾,同時,如果使用在SUV上時,它也能夠應(yīng)付極限越野的路況下所帶來的巨大沖擊,JEEP大切諾基、寶馬X5、特斯拉MODEL X等大型SUV均采用此懸掛。
市面上還有不少家用車使用了類似雙叉臂結(jié)構(gòu)的雙橫臂懸掛,其設(shè)計偏向運動性,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。如果按照結(jié)構(gòu)來分,雙叉臂懸掛是雙橫臂懸掛中的一種特殊類型,它們在結(jié)構(gòu)的本質(zhì)上是相同的,只是雙叉臂的兩根橫臂使用了叉臂或者A臂的形狀。由于需要為支柱減震器預(yù)留足夠運動的空間,這類型的雙橫臂懸掛的上橫臂通常也會使用叉臂的結(jié)構(gòu),而下橫臂則會使用L臂或者連桿臂。
從性能上講,雙叉臂先天比麥弗遜性能更好,但雙叉臂懸掛結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,零部件也相對較多,減震器支架也是為了避讓傳動軸而設(shè)計的很復(fù)雜,另外就是上擺臂的安裝占據(jù)了大量空間,會影響到發(fā)動機艙的空間和一定的駕駛室空間。
以上就是有關(guān)雙叉臂式獨立懸掛的相關(guān)知識,如果您想進(jìn)一步了解其他懸掛特點與不足。那么,請繼續(xù)關(guān)注《言車技》下期內(nèi)容,不見不散喲。