雙叉臂懸掛圖解 懸掛中的運動健將

       現(xiàn)在很多車都采用雙叉臂懸掛，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字形叉臂可以精確的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。      

      雙叉臂式懸掛通常采用上下不等長叉臂（上短下長），讓車輪在上下運動時能自動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)支柱支撐整個車身。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，這樣一來有效增強了懸架整體的可靠性和穩(wěn)定性。      

      其實雙叉臂式懸架還有一個有趣的名字：雙愿骨式懸架（Double wish bone）。據(jù)說這個有趣的名字來源于西方圣誕節(jié)上人們喜歡吃的一種火雞的骨頭，當(dāng)人們開始吃的時候要對火雞身上一根類似V字形的骨頭許愿，而這根骨頭就叫愿骨（Wish bone）。因為在雙叉臂懸架結(jié)構(gòu)中有兩根“愿骨”，故得名雙愿骨式懸架。      

      主要優(yōu)點：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：制造成本高、懸架定位參數(shù)設(shè)定復(fù)雜；      

      適用車型：運動型轎車、超級跑車以及高檔SUV前后懸架。       

      歷史      

      雙叉臂懸架的靈感來源于麥弗遜式懸架。從結(jié)構(gòu)上來看，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)上的最簡單化使它的組成部件通常要一專多能。例如支柱減震器需充當(dāng)轉(zhuǎn)向主銷，除要承受車輛本身的重量外，還要應(yīng)對來自于路面的抖動和沖擊。如果車輛在運動中，一側(cè)的麥弗遜懸架受到慣性壓縮，那么車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，車型級別再往上走，結(jié)構(gòu)簡單的麥弗遜懸架便會有些力不從心了。

　　麥弗遜懸架      

      要改善麥弗遜懸架“脆弱”的特點，就有必要在懸架的組成結(jié)構(gòu)上進行調(diào)整。由于麥弗遜懸架只有下控制臂和支柱減震器兩個連接部件，這樣一來就形成了一個“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。于是通過對麥弗遜懸架植入上控制臂，雙叉臂式懸架結(jié)構(gòu)便應(yīng)運而生。雙叉臂懸架相對麥弗遜懸架在物理學(xué)特性上的改變顯而易見：當(dāng)一側(cè)懸架因慣性收縮時，車輪的外傾角變化也相對較小，不過車輪外傾角的變化大小還可以通過改變上下控制臂的相對長度來改善。因此，工程師在設(shè)計和匹配雙叉臂懸架時自由度更大，更能針對汽車的某一種特性如運動或舒適性作出最為合理的調(diào)校。     

      事實上，在車輛的底盤設(shè)計之初，設(shè)計師便開始考慮如何在底盤上布置復(fù)雜的懸架結(jié)構(gòu)，給車輛帶來更好的操控性或更平穩(wěn)的舒適性。為了使車輪能隨時隨地貼合地面，達到運動性和乘坐舒適性的統(tǒng)一，設(shè)計師往往會采用雙叉臂懸架結(jié)構(gòu)，增加減震器阻尼和螺旋彈簧的硬度也是應(yīng)對措施之一。在這點上，麥弗遜懸架會因為控制臂的單薄而使車輪外傾角增大，同時使車胎內(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，另一端連接著車身；下控制臂的一端連接著車輪，而另一端則連接著車身。上下控制臂還由一根連接桿相連，這根連桿同時也還與車輪相連接。在整個懸架構(gòu)造中，通過對多個支點的連接提高了上下控制臂以及整個懸架的整體性。     

      如果是前輪驅(qū)動的車型，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機構(gòu)外，還有轉(zhuǎn)向機構(gòu)，這使得其結(jié)構(gòu)比不帶轉(zhuǎn)向機構(gòu)的后輪要復(fù)雜得多。在轉(zhuǎn)向機構(gòu)中，轉(zhuǎn)向主銷由轉(zhuǎn)向托盤與上下控制臂的連接位置和角度確定，轉(zhuǎn)向輪可繞主銷轉(zhuǎn)動，同時也可隨下控制臂上下跳動。在雙叉臂懸架中通常采用球頭連接來滿足前車輪的運動需要：上下控制臂與轉(zhuǎn)向主銷的連接部位既要支持前輪實現(xiàn)轉(zhuǎn)向又要控制車輪的上下抖動。不過由于上下控制臂的長度差問題，這也對雙叉臂懸架的設(shè)計提出了嚴(yán)峻的考驗如果上下控制臂的長度差過小，車輪抖動時會造成左右輪距偏大，加快輪胎外側(cè)磨損；反之，如果上下臂長度差過大，則會造成車輪轉(zhuǎn)向時外傾角過大，使輪胎內(nèi)側(cè)磨損加快。因此，通過增加上下控制臂的長度來減小輪距的變化和控制外傾角的變化不失為一個好辦法。      

      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)對車輪的上下抖動，因此即使在越野彎道上也具有較好的方向穩(wěn)定性，這就是為什么從國外悍馬H3到國產(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，實現(xiàn)對車輪上下運動方向的控制，轉(zhuǎn)向拉桿和主銷相連完成對車輪左右方向的控制。由此看來，減震和轉(zhuǎn)向是由兩個獨立機構(gòu)控制，但兩個機構(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，目前雙叉臂懸架已衍生出可同時負(fù)責(zé)車輪轉(zhuǎn)向和上下抖動的雙向控制結(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，因此小型轎車的前橋出于空間和成本考慮一般不會采用此種懸掛。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)的跑車和追求性能的SUV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、瑪莎拉蒂等超級跑車以及F1方程式賽車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。國內(nèi)采用雙叉臂式前懸掛的轎車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)比雙叉臂式簡單些可以稱之為簡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搖臂設(shè)置。

　　后懸采用雙橫臂式懸掛的思域具有不錯的運動性，中型轎車本田雅閣和馬自達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)計偏向運動性，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、一汽轎車馬自達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立懸掛。