為什麼跑車或賽車上幾乎都採用雙橫臂而不用多連桿(5連桿)懸架?
多連桿更常見於中高級量產車的後橋,舒適性好,操控性與雙橫臂各有千秋,雖然結構複雜、成本高,但是這些缺點在跑車(如奧迪R8、瑪莎拉蒂GranTuismo)或賽車(如F1、FSAE)這樣的平台上幾乎可以忽略不計,應該說雙橫臂的優點多連桿同時具備,那麼究竟是什麼樣的原因使得眾廠商不使用呢?
看過一些資料里提到使用多連桿懸架的車輛在高速時有軸擺動現象?另外調教不是很方便?
很簡單的道理:通途決定結構。對於賽車來講,要的不是舒適性而是適應性和簡單性。用最少的部件達到最佳的性能才是第一位的。
題主說的成本確實不是賽車考慮的問題,但是你提到了結構複雜,是賽車最不能容忍的。
雙橫臂主要是用在場地賽車,它也是多連桿的一個分支,簡化了穩定桿,並把垂直運動改變為阻尼的水平運動。這個轉變可以把較小的垂直運動變成較長的橫向運動,增加靈敏度,同時把普通垂直阻尼改為水平阻尼,可以把車架做的很低並且很扁,有利於降低重心,調節起來也相對方便些。減少了部件數對內部構件排列也會簡化許多。
常見的方程式賽車後懸掛圖。
法拉利F1的前懸掛,應該是推桿結構。
這是推桿前懸掛的示意圖。拉杆其實也一樣,只是桿變成由車體斜向上連接輪胎。
當然前懸掛的設計上,阻尼依舊是垂直運動的,這是空間要求的,因為車體前部空間有限,無法容納較大的水平阻尼。由於槓桿的支點及其靠近車體,所以對於阻尼來講這是一個費力槓桿,優點是阻尼利用較小的行程應對前輪較大的上下行程。
多一句嘴,推桿的優點是車頭下部空間大,比較容易安排氣流的走向,但是重心高。拉杆反之。
這是賓士E級典型的多連桿後懸掛示意圖。僅僅是如此複雜的結構已經是「精簡到極致」的賽車不能接受的。而且對於方程式賽車,幾乎所有的連桿都是外露的,越少的部件數對於氣流的梳理越簡單方便,而龐大數量的普通多連桿僅僅阻力就夠賽車喝一壺了。
同理,DTM、勒芒、乃至於頂級的超跑,為了降低重心和降低車身高度,也會使用和方程式賽車類似的懸掛系統。區別在於前懸掛通常不需要這麼緊湊的結構,尤其是中置和後置引擎的車子。
蘭博基尼Aventador的前懸掛設計。簡單粗暴的兩根大彈簧,和很短的推桿結構。
WRC和納斯卡之類的,由於必須是量產車型,所以懸掛基本不會做很大的改動,這類車子的基本結構一般也是嚴禁改變的。尤其是WRC又要兼顧在野外粗暴的環境中收到強烈的震動,所以都是同樣粗壯的立柱減震。
寶馬Mini Cooper的WRC賽車。
圖全部來自百度搜索。侵刪。
雙叉臂轉彎的側傾較小~我就附上個受力對比圖吧~
WRC還前後麥弗遜呢,說了很多人都不信。
來自百度百科:優點
橫向剛度大、抗側傾性能優異、抓地性能好、路感清晰。
首先,對於定位參數的精確控制,讓車輪能夠很好的緊貼地面,較強的橫向剛性又提供了很好的側向支撐,對於車輛的操控性能來說,這種結構的優越性是顯而易見的,它不僅是法拉利,蘭博基尼和瑪莎拉蒂這些超級跑車們的首選,甚至是現今的F1賽車所使用的懸掛結構依舊能看到雙叉臂的影子。而兩根三角形結構的搖臂還擁有出色的抗扭強度和橫向剛性,因此在硬派SUV或者皮卡上也經常會使用雙叉臂的懸掛結構,而前雙叉臂後整體橋的結構也是硬派越野SUV的經典結構。像是大切諾基,豐田普拉多和大眾途銳等,前懸都用了雙叉臂的懸掛結構。
缺點
製造成本高、懸架定位參數設定複雜。同時維修保養時的複雜程度高,在定位懸架及四輪定位時,參數也較難確定。
相對於麥弗遜懸掛,它的結構更複雜,佔用空間較大,成本較高,因此並不適用於小型車前懸掛,此外,定位參數的確定需要精確計算和調校,對於製造商的技術實力要求也比較高。
說說粗淺認識。
常見的懸架結構中雙橫臂式、四連桿式和五連桿式懸架的運動學特性相近,且略優於麥弗遜式.車輪外傾角變化量則是五連桿式懸架最小,四連桿式和雙橫臂式懸架次之,麥弗遜式懸架再次.(來源:[1]吳志成, 陳思忠, 楊林,等. 幾種獨立懸架運動學特性對比研究[J]. 北京理工大學學報, 2006, 26(10):867-870. )
從這點來看,僅考慮性能的話,多連桿和雙橫臂都可以,甚至五連桿可能更優。但是實際選擇需要考慮的因素很多,五連桿結構複雜,定位參數多,主銷位置不便確定,布局也更占空間。裝配調教起來可能會很麻煩,花費更多的時間等等。
雙橫臂除了優秀的操控穩定性之外,通過合理選擇空間導向桿系的鉸接點的位置、控制臂的長度及其布置,可使得懸架具有合適的運動特性,並且形成恰當的側傾中心和縱傾中心, 使輪距及車輪定位參數的變化量限定在允許範圍內。
以上可能是眾多賽車選擇雙橫臂及其變形形式懸架的一些原因。
嗯。。最簡單最有效的機構是最賽車所需要的。
雙橫臂對於懸架而言,每個參數可調性強,結構相對多連桿簡單。
而且多連桿的優勢在賽車裡並不那麼重要。
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