爱说车_麦弗逊悬架优缺点(麦弗逊悬架优缺点分析)

麦弗逊悬架优缺点(麦弗逊悬架优缺点分析)

更新时间:2022-11-12 14:24 出处:网络

写在前面

之前说了麦弗逊悬架那么多的优势。今天该揭短了。

吐槽麦弗逊悬架的文章随处可见。但感觉写文章的人很少说到点儿上。多在断章取义。或者是为了结论去凑文章。今天看看诺诺提到的这些短板。算不算独家揭秘?

麦弗逊悬架的劣势

如果想把悬架的优劣彻底说清楚。就得牵扯很多附加知识。

因为主旨扫盲。我会在一些地方做简化。帮助大家先看清方向。如果想追根究底。体验底盘调校令人窒息的魅力。那就一路追帖追到高级篇《操控魔方》吧。专为汽车狂人和改装粉而写!

01车轮外倾角受悬架高度影响较大

严格的说。这一点不算劣势。只能说“比较考验调校”。调好了不输别人。调不好。开起来就会觉得不对劲。对于没有追过《完美轮上调校》系列的诺粉。得快速普及一下车轮外倾角的概念。

车轮外倾角(Camber)很好理解。就是车轮朝外倒的角度。专业说法是“偏离竖直平面的角度”。

图:车轮外倾角

一般轿车的车轮都往里面倒的。也就是外倾角<0。下图是宝马新3系的车轮外倾角实测(-1.9度)▼

图:宝马320i的车轮向内倾斜

车轮为啥就不能乖乖地垂直于地面呢?说清这个问题足够写两集。今天只要记住。悬架高低变化时。车轮外倾角变化越小越好。这也是衡量好坏悬架的一个基本考核方向。

图:车轮跳动时外倾角的变化

上图就是一个真实案例。车轮发生上下6cm跳动时。外倾角的变化达3.22度。对于操控性能车而言。这已经是很吓人的变化咯!

提前剧透一下。如果是下图这样的双叉臂悬架。无论如何跳动。都可以做到外倾角恒定哦。大家看得明白吧?(平行四边形原理哈!)▼

图:双叉臂悬架的跳动模拟

那么。装麦弗逊悬架的车子咋办呢?通过CAE技术。工程师对车轮跳动的范围进行了划分。以跳动范围±6cm为例。(-2cm。4cm)属于重要区间。日常用车和中等激烈程度驾驶都会访问到。

在这个区间里。考虑到驾驶稳定性。外倾角最好呈现比较稳定的轻微负值。(选取这一段作为常用区间。还有出于其他参数的考量。日后再聊)

超出这个区间的概率很小。被视为极端情况。如。过度回弹时外倾角变化剧烈。会造成行驶不稳定;或者过度压缩时车轮严重内倒。会造成侧向附着力下降。这些问题虽然会影响驾控。但这个时候。其他参数发生走样(如侧滑。前轴太重。座椅包裹不够)对驾控造成的综合影响更加引人注目。所以失调的外倾角已经不那么凸显了。

因此。工程师们实际上只需要重点优化悬架行程的某一段。就可以让一台家用轿车的日常驾驶性能和主观体验明显提升。通常并不需要全局均匀施力。这样。省下来的精力可以去攻克其他系统的突出问题。比如想办法增强路面的反馈。让驾驶者更有信心。这就是取舍艺术在汽车工程上的演绎。和田忌赛马一个道理。

视野决定格局。此话一点不假。现实工作中。很多工程人员因为视野和知识面狭窄。只懂或只关心自己负责的领域。在根本不是瓶颈的地方花费了很多精力和时间。对车辆整体性能的提升却并不大。

因此。诺诺主张用全局的眼光剖析汽车技术。一个优秀的汽车工程师。无论主攻哪个零件。他对汽车理论和系统知识的掌握都应该是让人钦佩的。

02不适合使用较宽的前轮

较大的主销内倾角会导致转向特性恶化。对于麦弗逊悬架而言。限制了主销内倾角。就等于限制了前轮宽度。

这里得简单科普一下主销内倾角。看下图。简单地讲。前轮转向就是围绕这根轴动作的。这根轴就叫主销(King pin)。国王轴?看英文就知道NB了吧。它就是转向时。车轮绕着旋转的那根轴▼

图:主销内倾角

这个“国王轴”为毛要设计成内倾呢?简单的说。就是想在车轮转向时。人为制造车身的抬升。坏处是转向时会更费劲(自己举自己嘛)。好处是回正时会有重力效用辅助方向盘回位。在车子开起来后。方向盘的回位感会更强。

主销内倾还有一个好处。就是为轮胎的内侧让出了一些空间。减振器不容易蹭到轮胎(如下图)。

图:车轮和减振器可能干涉

凡事过犹不及。这个轴内倾不能太多。否则转向特性就走样了。因此麦弗逊悬架留给轮胎的宽度是有限的。安装太宽的轮胎就可能蹭到减振器。

好在后驱车往往不需要太宽的前轮。因此宝马。奔驰表示对此劣势并无压力。

聊到这里。一定有人会建议用轮距加宽法兰。或特殊偏距的轮毂来解决宽胎干涉的问题。请粉丝们先忍一下。我今后会跟大家聊改装盲区之“越改越烂”时。一定不会忘记详聊宽胎这个话题的。

图:减振器上的避让坑(新奥迪A3)

当然。在一些讨巧的设计中。减振器筒身上还做出了轮胎避让坑。可以继续为车轮让出几毫米的空间。看上图的设计。工程师仿佛在说:“我们已经尽力了!”

03通常不适合低矮车身

同样是因为主销内倾角不能太大的原因。弹簧为了避让车轮。一般都设计在车轮的上方。因此引擎盖高度至少是车轮高度加弹簧高度(还得留有安全距离。如下图左侧)。对于讲求操控的低矮车身而言。就很难采用麦弗逊悬架。

图:麦弗逊悬架示意图

上图是诺诺选取的两个实例。仅仅是采用了不同的悬架结构。塔顶高差16cm。加之运动型轿跑的座舱高度较低。车顶高差达22cm。

别忘了。跑车的离地间隙和车轮跳动空间都小于常规轿车。所以最终两者的车高差距可以到30cm!下去的是30cm。上来的可是满满的B格和成倍的身价!

不过。诺诺还是在量产车中找到了例外!(见下图)

图:保时捷Boxster的前悬架

这是第二集里show过的新款Boxster前悬架。雷打不动的麦弗逊式。

它采用了一种新颖的设计。把弹簧小头朝下安装。就节省出了一些侧向空间。在不碰到车轮的前提下。弹簧可以装得更低。引擎盖和车身也因此可以更低。

图:Boxster的低矮麦弗逊悬架结构(右)

为了让大家看的更清楚。我绘制了一个剖面图(上图)。左边是常规麦弗逊。右边是Boxster的改进版。大家看出玄机了吧?

看看上图白色箭头所指的地方。是不是已经很薄了?大家再对比一下小区里看到的其他家用车。同样是用麦弗逊悬架的。这里有多少距离。工程师再次用行动证明“哥真的尽力了”!

对了。大家有木有发现保时捷都有一个造型特征?——左右叶子板高于引擎盖。

为啥呢?就是因为早期的麦弗逊悬架高啊。叶子板必须挺拔一些。否则包不住前悬架啊。其他地方做低矮一些。兼顾跑车的空气动力学性能。这个迫不得已的设计避让。后面竟然成为家族特征保留了下来。

以前就知道这个原因的诺粉举个手?

04刹车点头明显

这也是麦弗逊悬架的硬伤。双叉臂和多连杆悬架都有极好的先天基因来抵抗制动点头(当然。大前提是调校到位哈!)。使用麦弗逊悬架的运动型轿车。为了减弱制动点头。只能单纯地靠降低车身重心来挽回颜面。对于这种优劣对比的问题。通常你会看到两种表述方法:

1) 双叉臂和多连杆悬架可以有效控制刹车点头。麦弗逊悬架成本低廉却先天不足。采用麦弗逊悬架的车子只能指望通过降低重心来挽回一点颜面;

2) 一般说来。汽车的重心越低。刹车点头越轻微。因此低重心的运动型轿车可以大胆使用麦弗逊悬架。享受它所带来的诸多好处;而对于重心较高的车子。为了减轻刹车点头。不得不采用昂贵而复杂的双叉臂或多连杆悬架。

诺粉们喜欢听哪种?哈哈。这两种说法明显同理不同音。采用哪种就取决于作者想站在什么立场上说话了。在技术圈向来充满妥协和平衡。汽车技术也不例外。作为技术诺粉要学会体会文字背后的道理。

写在后面

平心而论。要对一个经典的东西提出质疑时。远不是瞅一眼和拍一下脑袋那么简单。必须深入全面地了解加上严密的论证。才可能点到要害。而事实上。在技术这条路上探索得越深。想下结论就会越难。至少说话会变得更加谨慎。

全篇终

《悬架扫盲》作为悬架知识普及的入门系列。我花了很大的篇幅聊了麦弗逊和麦弗逊悬架。把优点缺点都说到了。不谦虚地说。大家看完这一系列帖子后。没有什么必要再去阅读相同主题的其他网文了。

双叉臂和多连杆悬架在很多方面超越了麦弗逊结构。为工程师提供了更加丰富的调校空间。被认为是无所不能的悬架结构。还是那句话。悬架不以种类论英雄。你得会调才行。否则也可能是端着金饭碗讨饭。

我当时也很想以同样的详细程度接着给大家讲双叉臂悬架。并科普一下汽车操控和悬架调校的精髓。比如为什么有的车子操控好。有的却不好。优秀的操控是怎么调出来的。为什么说现在市面主流的悬架改装难以奏效。改装圈子存在什么误区…并把这个高阶知识栏目早早地起名为《操控魔方》。但后来迫于公司事情越来越忙。作为CEO很多时候必须做减法。算是一个不大不小的遗憾吧。

持续关注爱车的诺诺和诺诺的二手车。我还会找时间给大家带来有趣的汽车知识和真实透明的二手车。

问题库