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独立悬架与非独立悬架各自的优缺点?(该买哪种?今天终于有答案了)

介绍一辆车,必能提到“悬挂”,也就是台湾人口中的“悬吊”,实际上,它是连接轮子和车身(副车架)的一个几何结构,可谓是汽车的小腿了。跑步时,咱们的小腿必须具有韧性地处理所有颠簸,保持有平衡的跑姿。所以,一台车的大致驾驶感觉,趴下瞧瞧悬挂,就能猜出个七八成。

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真正意义上的非独立悬挂,都是与大梁车身共生的。一根粗壮的横梁直接连着左右侧两轮,直接让左右半轴充当“悬挂”,称“整体桥式悬挂”,像迷你四驱车那样简单粗暴。它的优点就是载重能力强,结构简单,哪儿坏了?把它焊上就能跑了!所以这种悬挂专注于支撑性,高通过性,与运动性和舒适性无关。

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而独立悬挂顾名思义,它左右两轮是自由独立上下活动,中间没有任何力的传递;一边车轮无论如何跳动,另一边完全不受干扰。

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十万级别的合资车基本都装备扭力梁后悬挂,但轩逸、科鲁兹的舒适性绝对不赖,非独立悬挂如何做得舒适?其实如今的扭力梁悬挂是属于半独立悬挂了,家用车的“扭力梁”都为纵臂扭转梁式悬挂,那根“横梁”通过一些改变,可让左右两轮变得有些“独立”。

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当纵臂与横梁的连接点越靠近轮子(横梁连接点和纵臂车身连接点越远)时,左右两轮互相干扰程度越大,理论上来说就是更硬朗,但舒适性较差,反之亦然。横梁越软(容易扭转形变)也会让左右两轮之间的连接变软;之所以我们称赞法系车扭力梁调校得好,舒适性和操控性都不亚于独立悬挂,实际上是厂家于扭力梁的材质、热处理工艺、截面形状设计、轴线与轮心之间的距离、摆臂的长度等等地方下功夫,按照当地路况去做一个平衡。

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也别以为独立悬挂就完全是独立,如果两侧真的没有任何关联,高速过坑时车子就会非常不稳定,那时候别说操控了,行驶安全都成问题。所以,就算独立悬挂,左右悬挂之间其实都有防倾杆连接着。

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为什么要花尽心思去调校一副出色的扭力梁?因为扭力梁便宜呀,各厂家都想用番茄和蛋炒出一盘贵价菜。而且,紧凑型车本来空间就紧凑,扭力梁悬挂不会过分侵占后轮拱内的空间,只需要腾出一点后排座椅后的纵向空间放置避震桶即可。最终导致一些车身尺寸不大,采用扭力梁后悬挂的家用轿车,后排空间以及后备箱空间要比讲究运动性的,尺寸更大的中级轿车还要规整。

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就算是一副调校出色,用料上乘的扭力梁悬挂,也是无法掩埋物理的缺陷,它缺乏了一样重要的功能——不能按照轮子的上下跳动而改变轮子的倾角束角,无法在悬挂压缩或拉伸时,对轮子进行角度补偿。

往细的说,悬挂是属于簧下的质量(通俗点说就是过坑时设计能活动的那些部分),影响车轮上下运动的惯性。车轮上下运动惯性越小,过坑时动静越小。而通常情况下,扭力梁质量是不可能比独立悬挂质量小的,所以,独立悬挂在滤振表现上是会比扭力梁好。

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梅甘娜RS、思域Type R这些性能钢炮采用扭力梁后悬挂是有原因的,首先它们大部分价值在于跑圈,平整的路况不用它去担心轮子有大幅度的跳动,只要提供足够的侧向支撑性就行,所以你能在它们的扭力梁上看到粗壮的横向拉杆。加上本来就是不计较后排乘坐感受的车型,并且这个价位的车也要考虑成本的。(最新的梅甘娜RS在英国的售价不到2.9万英镑,相当于宝马3系的起步价)

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前轮上经常出现的麦弗逊独立悬挂是最简单的独立悬挂,结构甚至比扭力梁还简单——一个下控制摆臂连接车轮架,一根螺旋弹簧避震桶组作为支撑柱,这就是标准的麦弗逊独立悬架结构。它的优点就是设计简单,零部件小,能把空间尽量留给发动机舱,以及为轮胎转向所侵占的空间作预留。而横置发动机车型十分欠缺横向空间,所以横置发动机和麦弗逊悬挂总是形影不离。

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传统的麦弗逊在操控上是没有优势的,它稳定性很弱,仅仅只有一个三角下摆臂,很大部分的前后和横向侧向力要靠螺旋弹簧避震组来硬抗,造成侧倾和刹车点头现象明显。所以为了达到一定操控性,较好的麦弗逊悬挂都会加上横向稳定杆。

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当然,看到911前轮是麦弗逊,718前后轮都是麦弗逊时也不必急着骂人。首先,它们用麦弗逊是基于一种传统。其次,讲究簧下质量的小跑车当然也很需要麦弗逊的轻重量。再次,911为后置后驱,718为中置后驱,且悬挂运动幅度本来就很小,所以在急加速和转弯时,对于前轮并没有太多束角补偿的需求。最重要是,保时捷的麦弗逊悬挂材料哪是买菜车能比的,人家那套麦弗逊还牵着一堆拉杆和电子配置呢。

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双叉臂独立悬挂结构看似简单,就是在麦弗逊的下摆臂换成稳定性十足的A臂基础上,增加一个A型上摆臂,不过却药效显著。双叉臂能让轮子进行一定幅度的上下运动时,不但能主动保持垂直于地面,也能有效地减少轮距变化。在驾驶时,纵向力和横向力由两个A型摇臂同时吸收,支柱只承载车身重量,因此稳定性很足,放在前轮上让转向更加直接干脆,侧倾也会减少。例如,奔驰GLS前后轮都是双叉臂悬挂,这么大这么重的车,转向时车身姿态很平稳,一点都不拖沓。

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从双叉臂的构造理念中,衍生出许多悬挂形式。最相似的就是双横臂,仅仅只是把叉形的上下摆臂,换成两条条状的,因它不像双叉臂拥有两个三角结构,所以它必须增加一根纵向的拉杆作固定。一般来说,双横臂成本在麦弗逊和双叉臂之间,占用空间比麦弗逊略大,可是对于转向时的稳定性,路感,稍弱于双叉臂了。以前的老马六,老思域装的就是双横臂后悬挂。

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三连杆或以上(直至五连杆)都被称为多连杆,实际上连杆越多,连接点越多,车轮在跳动时可以全方位控制轮子变化的方位越多,让轮胎无论何时都能提供最佳的附着力,甚至还能帮助车子性能的提高。

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以奔驰E级的后多连杆为例,在起步或急加速时,车尾会向下压,后轮子会形成一定的内束角,增加车尾稳定性,也因为束角的改变,高级的多连杆可以实现真正的,大幅度的被动后轮转向效果。

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同理,在制动时,前轮也会形成内束角,让刹车更平稳。但多连杆放置在前轮时,路感和转向反应不如双叉臂直接,而且较为侵占发动机舱空间,所以注重操控的大厂都爱把多连杆放置在后轮,前轮坚持用回摆臂粗壮的双叉臂悬挂。

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双球节弹簧减震支柱,可以看作是麦弗逊的高级版,因为它和麦弗逊一样,都是要靠减震器来承担大部分侧向力。与麦弗逊不同的是,麦弗逊的三角下摆臂被分成两条摆成三角形的,独立的横杆,就能控制轮子的更多参数变化。它没有多连杆那么占空间,却可以得到近乎于多连杆的优势,也能拥有超轻的簧下质量,以及较低的物料成本。总之,除了刚性和路感是不如双叉臂外,是一副兼顾成本,空间、操控、舒适的悬挂。

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听起来感觉很奇怪,不过它的确存在于老牧马人或一些硬派越野车身上。所谓的多连杆非独立其实也是一个整体桥式非独立悬挂,“多连杆”说的是加强件罢了,帮助车轮在应对各方面冲击时更稳定,并不能改变倾角束角等参数,完全是商家混绕视听的一种手段。

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横向推/拉杆水平悬挂是来源于方程式赛车的,是一种为了性能不顾一切的悬挂形式,按照归类的话它属于多连杆。为了最大幅度降低车身重心,它必须要把避震弹簧组水平放置。无论是推还是拉,主要原理就是在多连杆基础上,增加一支推拉杆,把支撑力转接到接近水平放置的避震支柱上。

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F1方程式,兰博基尼aventador也采用此种悬挂。

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为了不让你不要懵逼进,懵逼出,做一个简单的总结吧。舒适性方面,扭力梁在一般铺装路面上,不会比多连杆差多少,而在非铺装路面上,多连杆的舒适性优势就出来了;操控方面,双叉臂最为稳定,路感丰富,能为较大重量的车身提供最优的支撑,多用于顾及操控的中大型轿车和SUV上。多连杆是最为均衡的,能调校的参数丰富,也是现在高级车最爱采用的悬挂形式。

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