說來尷尬,真正促使中國汽車消費者們關注懸架這種底層玩意兒的,往往是斷軸、特供、減配之類廠商“翻車”事件。老百姓常說汽車三大件,其中唯底盤懸架恍若一門玄學,仿佛道不透說不明。汽車文章每每談及“底盤”二字,分分鐘能給你繞得云里霧里、似是而非、不知所云。每當掰扯不明白,只消道一句“調校”“功底”云云,便似乎一切都合情合理。

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懸架按結構可以分為很多類,其中最廣為人知和遭受爭議的,必須要說俗稱“板車懸掛”的扭力梁。身為廉價簡陋低劣的代名詞,可以說“板懸”是以一種負面了自己的無私自殘形式,助力了汽車底盤知識的最基礎科普工作,簡直共產國際。

所謂“板車懸掛”,其實與板車卡車沒啥關系,而是指扭力梁結構的非獨立后懸架。跑到車尾蹲下看看車底,如果有一根顯眼的粗壯鋼梁連接著左右后輪,就是扭力梁后懸無疑。至于扭力梁懸架怎么就被貶低成了“板車”,現在也難以考證了。

10 萬元以下的廉價家用小車,扭力梁是一種非常普遍的后懸架結構。而當扭力梁被一些品牌用到更貴、更大的緊湊級車甚至 SUV 時,你會發現:一邊是車企用“不看結構看調校”為話術辯解,另一邊是消費者的口誅筆伐和抵制。到底哪方更占理?

(拆下來的扭力梁,長這樣)

(左右獨立的多連桿式后懸,明顯可見左右分離)

影響最廣的例子,是多年前大眾速騰國產后換裝扭力梁后懸。最近的例子,是福特新一代福克斯、馬自達新昂克賽拉在車型更新時,不約而同將原來的后獨立懸架,換成了非獨立的扭力梁。另外,隨著近年一些自主品牌推出廉價的中大型 SUV,以及價格天然較高的電動車越來越多,扭力梁應用的車型范圍進一步擴大。

在主流論調中,扭力梁是一種自帶原罪的劣等懸架類型,正如“板車懸掛”這個民間稱呼。

非獨立是原罪

扭力梁結構是一種非獨立懸架,也是最為常見的乘用車非獨立懸架。獨立和非獨立,是指左右車輪之間是否有剛性連接。獨立懸架,左右車輪完全分離,各自獨立跳動,左側車輪碾到凸起,不會影響到右側車輪。非獨立懸架反之,左右車輪有物理連接,左側車輪碾到凸起,會影響到右側車輪的姿態。所以扭力梁懸架最廣為人知的弊端,是左右不分離導致的舒適性天然劣勢,也就注定只能用在價格相對較低的車型上。

(上:非獨立,下:獨立)

扭力梁的非獨立懸架身份和相關特性,是它最為人所知的不足,但并不是全部。

真·硬傷,在側身

懸架的主要作用之一,是束縛車輪的空間位移,說白了就是固定車輪位置姿態。車跑起來,車輪前后左右晃蕩搖擺,肯定是不行的。真車不像玩具車,車輪輪軸就可以固定車輪位置。真實的汽車上,驅動車輪的半軸并不承受除旋轉以外的力,即只管自己轉動傳遞動力,車輪位置怎么固定是不歸它管的。束縛固定住車輪的任務,是由懸架系統來負責。

(真正的汽車可不能是這樣的……)

扭力梁的一大先天劣勢,是對于車輪的橫向支撐作用不足。

扭力梁懸架其實結構超簡單:一根可形變的鋼制橫梁(扭力梁)連接著左右車輪,鋼梁前方左右各有一個連接點,通過襯套固定在車身上。

其中的扭力梁,是一根經過特別設計的可扭曲鋼梁,通常由鋼板經沖壓工藝制成。它既承擔著約束固定車輪位置姿態的作用(術語叫導向機構),因為可以扭曲形變,也承擔一部分控制車輪上下跳動的功能(兼任彈性元件)。

(扭力梁形變示意,長得和上圖不太一樣,腦補理解一下)

別看避震器和彈簧頂端也連接著車身,但這些連接點僅承擔垂直方向的作用力,即只負責支撐避震器與彈簧的上下運動,并不能承擔其他方向受力。真正負責固定住車輪位置的,實際上只有扭力梁前端這兩個襯套連接點。相當于兩個點拖著一根柔性梁,梁兩端安裝車輪

在激烈駕駛、緊急變線等極端情況下,由于與車身連接點在車輪之前一段距離、后面缺乏橫向支撐連接點,會導致整個懸架包括車輪的瞬時運動滯后于車身。而因為車輪連接點在后,外側后車輪會有前端向外側偏轉、“外八字”的趨勢(術語叫后輪負前束,見下圖圈內)。后輪束角變負,會讓車尾有向外甩的趨勢,不利于行駛穩定性,這對于家用車來講是一種危險因素。

所以扭力梁結構天然不利于極限穩定性,不適合高性能車型。凡是使用扭力梁后懸架的高性能車,幾乎都會對扭力梁增加一些特殊桿件(潘哈德桿、瓦特連桿,好奇可以自己補課)以進行彌補,這里不細展開。

車小?瞬間真香!

有著這么多不足,但扭力梁應用如此廣泛,自然肯定有自己的優勢。

結構簡單、成本低廉、節省空間,這三樣是老生常談,很好理解。與獨立式的多連桿懸架相比,扭力梁的活動部件(相當于沒有)、桿件數量(就一根梁)、鉸接與襯套數量(就倆)都明顯減少,并且還可以省去副車架。大部分多連桿類型的獨立式后懸架,都要大量侵占后軸空間;而扭力梁懸架除了彈簧和避震器,中央的一大片位置都可以空出來。對于小型車而言,節省出的這點空間就非常寶貴。

(扭力梁與多連桿,對比下空間占用)

另一方面,車輛尺寸越小,扭力梁的不足就越不明顯。

這是因為,車輛不論緊急變線還是高速轉向,通常都會以減速剎車為前提。此時車輛重心向前轉移,會讓后輪有失去抓地力的傾向。對于小型車,由于軸距短、力臂短,車輛在減速時的重心前移會更快、幅度更大。這就導致,對減速時重心更容易前移的小型車而言,后輪對于操控的重要性,要低于大尺寸的車輛。這樣一來,因為后輪的重要性更低,扭力梁懸架后輪缺乏橫向支撐的劣勢也就不明顯。

(短軸距小車,重心前后轉移更明顯)

如果你經常關注高性能的兩廂小車,會發現它們在極限駕駛時,有時出現內側后輪離地的現象。這種情況通常只會出現尺寸較小、使用扭力梁后懸的車輛上。一側后輪都離地了,可想而知后軸抓地力已經降到了什么程度。既然如此,負前束不負前束的,就那么著(zhao 一聲)吧。

(如果你感興趣的話:小型車后輪可以用鼓剎而不必追求碟剎,也是一樣的道理。)

(對于高性能小車,內側后輪離地很容易)

扭力梁在成本和空間上的優勢,在小車上也會被放大。獨立后懸架比較占空間、比較貴,這對于尺寸較大、級別較高的車影響不太大,但對于價格較低的小型車影響就很明顯。再加上上面說的操控穩定性劣勢相對減小,成本空間優勢相對放大,兩相疊加,扭力梁天生就適合小尺寸、低價格的車型。

可以說車越小,扭力梁越香。

傳統上來講,緊湊級(車長<4.6 米,軸距<2.7 米)以下級別車型,后懸架使用扭力梁算不上太大的硬傷;小型車(車長<4.3 米,軸距<2.5 米)及更小車型,后懸使用扭力梁沒什么丟人的;尺寸更小的微車,后懸用扭力梁簡直是天經地義(實際上像 Smart 這類極端案例,后懸比扭力梁還簡陋)。

當然這些標準會依品牌定位、產品風格而有所浮動,只是可以作為大體參考。反過來,對于緊湊級以上的中大型轎車和 SUV,后懸架如果使用扭力梁結構,基本可以斷定單純是為了玩兒命降成本——這種情況一般也僅出現在非常廉價大碗的部分自主品牌車型。

調校?No,經驗

說扭力梁很難不講法國車,雖說現在法系品牌在歐洲以外都生存艱難,但法國車尤其是標致雪鐵龍在扭力梁后懸方面的功底,哪怕在中國市場也是深入人心的。一方面法國車對于扭力梁有一種蜜汁堅持,能用扭力梁就絕不用更高級的多連桿;另一方面法國車上的扭力梁,又確實往往能做出仿佛超越扭力梁的效果。

每每談到這個問題,你通常會看到媒體們解釋為法國品牌對扭力梁懸架的調校功底。甚至,這被很多人當作是懸架調校大于堆硬件的典型案例。但事實上,這話只能算部分正確。“調校重要”不假,但調校不是萬能奇跡制造機,決定基礎高度和天花板高度的永遠是硬件水平。

為啥叫部分正確?法國品牌確實會因為長期使用扭力梁而積累出“功底”,但這個功底并非調校,而是制造經驗。

懸架調校才不是什么玄學,調校的范圍,無非調整各連桿的長度、角度、剛性(對于有連桿的懸架而言),避震器和彈簧的阻尼特性,各個連接襯套的剛性等等,目的是讓四個車輪能在盡可能多的情況下維持盡可能大的接地面積。只有似懂非懂的半吊子媒體老師才會張口閉口玄學,"講太深了你們也不懂",其實是他自己也不懂。

扭力梁懸架結構實在太簡單了,簡單到能談得上“調校”的彈性元件,其實就只有兩個連接襯套(連桿?抱歉沒有)。所以這兩個襯套固然非常重要,但調校空間比那些更“高級”的獨立懸架小很多。

扭力梁懸架的工作特性,主要是由扭力梁的設計制造決定的。而在設計和制造階段,扭力梁的受力扭轉特性就已經定下來了,后期能做的調整幾乎為零。而扭力梁的設計制造,又是一門不易被反向測繪抄走的技藝,因為幾何造型抄起來很容易,但材質和工藝卻難以逆向工程。所以對于長期使用扭力梁懸架的老廠商,積累出設計制造方面的經驗,才是讓他們精于此的法寶,而非什么云里霧里的“調校”、“功底”。

(扭力梁,材料力學設計才是難點)

舉一反三,一些成立沒幾年的廉價自主品牌,即便車價低到驚人卻毅然使用多連桿獨立懸架,而非成本低廉的扭力梁懸架,也千萬別覺得它們就一定是業界良心。比起逆向困難的扭力梁,單純依靠幾何構造的多連桿懸架反而更好“借鑒”。何況扭力梁一根鋼梁挑大梁的特點,沒有一定經驗的廠商更容易搞砸。

福特和馬自達紛紛在主力車型上棄用多連桿、改用扭力梁,其背后當然是降成本在作祟。但對于這類歷史久、經驗豐富的廠商,只要不是車身尺寸很大的車型強行用扭力梁,像緊湊級車上改用扭力梁,其性能變化是容易隨廠商意愿去控制的(當然某些廠商搞中國特供的例外)。

而且,這些新時代重回扭力梁的解決方案,也并不是將十幾年前的扭力梁搬回來那么簡單。福特在新一代車型的扭力梁后懸上,使用了所謂力矢量彈簧,利用可提供側向分力的新型矢量彈簧,來提供部分橫向支撐力,彌補扭力梁這方面的劣勢。馬自達的新花樣叫做 SEB 蝶形仿生后懸,名字挺花哨,實際上就是將傳統鋼板沖壓鋼梁,改良工藝做成變截面的雙層無縫梁,橫梁形狀變成獨特的兩端粗中間細,減小非獨立懸架左右輪的互相影響。

(左:福特可提供側向力的力矢量彈簧)

(馬自達兩頭粗中間細的 SEB 懸架)

所以獨立懸架固然好,但別覺得多連桿后懸就一定出色,更沒必要談“板”(板懸)色變。對于經驗豐富的車企,只要應用車型的尺寸沒超標、也不是什么區域特供配置,完全沒必要對“板懸”持一票否定態度。而對于新生車企,用多連桿后懸也未必代表良好的操控性舒適性。但假如是一家沒成立幾年的新車企,在一款尺寸較大的車型上使用了扭力梁懸架,你就應該提起十二分的謹慎了。

沒有什么技術是無法用白話講明白的玄學。究竟是廠商在用話術忽悠人,還是消費者羊群效應反應過激?免繳智商稅還是得靠自己搞明白。

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責任編輯:ugmbbc

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慘遭中國車主集體嫌棄,一根鋼梁做錯了啥?

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