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独立悬架和扭力悬架有啥区别,为啥马自达和奔驰坚持使用后者?

2023-04-29 20:42:59 来源:李大师谈车说科技

扭力梁悬架与独立悬架的差异是很大的,严谨的说扭力梁悬挂是半独立悬挂。至于马自达、奔驰坚持使用扭力梁悬挂的说法有些以偏概全,实际上很多车企所设计的A级、A0级车均采用扭力梁悬挂,比如大众、本田以及PSA等等。

扭力梁悬挂受制于自身结构,没办法约束太多的自由度,所以单从硬件结构上限来看它的潜力不如独立悬挂如麦弗逊,与更大型的悬挂如双叉臂、5连杆更不可同日而语。所以它注定会使用在大多数小型车上,因为小型车自动低、个头小,所以扭力梁是可以去应对的。这就好比做一道四折混合运算,用不着大学生,小学生足够。

扭力梁悬挂并不是板悬


(资料图片)

不知道从何时起扭力梁悬挂被称为板悬?实际上扭力梁悬挂与板悬完全是不同的悬挂形式。如上图所示才是真正的板悬,采用层层堆叠的钢板弹簧,也叫弯弓弹簧。这种钢板弹簧会配备在整体桥悬挂上,钢板弹簧+整体桥悬挂=板悬。但这种组合只会出现在载重车辆上,也就是货车。而在乘用车领域就没有用钢板弹簧的。

所以在乘用车领域就不存在板悬,扭力梁更不是板悬。即便是大范围使用整体桥悬挂的越野车同样不会用钢板弹簧。所以很多朋友称扭力梁为板悬显然是有些不理智。悬挂种类多种多样,即便是结构最简单的非独立悬挂整体桥,依然有适合它的场景。如上图所示整体桥悬挂在一侧车轮被顶起时,另一侧车轮会被往下顶,这样能确保轮胎与地面接触并获得抓地力。

扭力梁悬挂是半独立悬挂

为什么说扭力梁悬挂是半独立悬挂?如上图所示扭力梁悬挂的结构简单,它的组成仅有横梁(扭力梁)、弹簧以及减震器。扭力梁悬挂虽然不像独立悬挂那般相互独立、不存在干扰,但扭力梁是存在扭曲的。也就是说当一侧车轮受到源于地面的冲击力,这力量顺着拖拽臂会传递到横梁上,但并非直接对另一侧车轮造成影响。

横梁在承受外力时会发生扭曲形变,也就是利用这扭曲形变来抵消外力,从而确保外力不至于干扰另一侧车轮。很多车友喜欢永上图来评价扭力梁,也就是在一侧车轮受到外力弹起抬高时,另一侧车轮也会同时受到影响?这种论断如果针对整体桥悬挂而言是完全成立的,但对于扭力梁悬挂而言并不完全成立。因为横梁在受到外力冲击时会发生扭曲从而吸收部分力,减少或消除对另一侧车轮的影响。

所以扭力梁悬挂是具备独立悬挂特性的,同时也具备非独立悬挂的特性。而扭力梁悬挂展现什么样的特性在于其所承受的负荷、冲击有多大。横梁利用扭曲可抵消一侧车轮传递来的负荷、冲击时,那么扭力梁可展现出独立悬挂特性。反之一旦运动负荷突破了横梁的约束几何,那么扭力梁悬挂则会体现出非独立悬挂的特性。关键点就在于硬件结构设计以及横梁所能抵消的负荷有多大。

扭力梁悬挂的缺点

不可否认扭力梁有其优势之处,但劣势依然很多。由于横梁连接左右车轮,所以扭力梁悬挂终究不如独立悬挂那般独立、自由,独立悬挂在任何情况下都不会产生相互干扰的问题。但扭力梁悬挂则在于横梁所能抵消的冲击有多大,当车辆的运动载荷突破了扭力梁的最大承受能力时(扭曲极限),不能抵消的冲击依然还会影响到另一侧车轮。

也就是说当车辆足够重、足够大、车速足够快时,扭力梁悬挂的劣势就会完全显现出来如纯粹的非独立悬挂。反之如果车小、轻并非极限驾驶时,那么扭力梁可以很好的利用扭曲形变来吸收冲击,这时的扭力梁悬挂则完全是独立悬挂特性。所以我们能看到市面上配备扭力梁悬挂的车子大都是A、A0级车型,重量普遍在1.3吨左右,这类车子由于自重轻、轴距短即便是高速行驶所产生的运动载荷也往往不大。

所以说扭力梁悬挂的性能上限很低,上限低受制于简单的结构。但上限低并不能直接说它不好,对于一些对悬挂性能上限要求低的车型而言(A级、A0级),它经济实惠的特点完全是优势。所以很多车企在设计A级车时都喜欢用扭力梁悬挂,因为对于A、A0级车型来说扭力梁的缺陷并不容易显现,感觉不出来。如果把扭力梁悬挂装到B级、C级车上则不如独立悬挂好,感受更直观。

因为横梁的扭转是有限度的,可以通过提高扭转刚度来提高横梁利用扭曲吸收冲击的极限。但平稳行驶时悬挂的刚度就太大了,反而会导致普通状态下更像非独立悬挂,这样的车子舒适度极难保证。所以对于横梁的强度往往会受到限度,而没有深耕的价值。这就导致B级以上的车型极少使用扭力梁,即便是最喜欢用扭力梁的PSA也很少会在中大型车上使用扭力梁悬挂。

上述就是扭力梁悬挂与独立悬挂的差异,独立悬挂就在于各个车轮一副悬挂组,相互不存在任何程度的干扰。但扭力梁则是两个车轮由一根可以发生扭曲形变的横梁连接。说存在相互干扰吧,横梁能扭曲消除一部分冲击。说相互不干扰吧,横梁能消除的冲击终究是有限的。总而言之扭力梁悬挂结构简单导致其上限低,而独立悬挂由于结构复杂以及能更容易的约束多重自由度使得其上限更高。相比较而言把扭力梁悬挂做好是真的很难,需要强大的结构设计能力(关键),其次拥有很强的后期调校能力。而把独立悬挂最好相对容易一些。

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