10万元家用车 悬架和刹车的设计与调校

　　[汽车之家 基础知识]  在汽车底盘部分悬架和刹车起到了至关重要的作用，前者关系到车辆的操控性与乘坐感受，后者则直接决定车辆安全性。前麦弗逊独立悬架和后扭力梁非独立悬架的组合，是10万元以下家用车最常见的悬架搭配形式，它可能是大家心中最廉价的搭配，但随着如今底盘技术的迭代，或许我们需要重新认识一下它了。而刹车距离的表现也同样在不断进步，现在就让我们看看车企是如何提升这两大系统的性能。

● 10万元家轿为什么选用这样的底盘悬架？

　　一般车辆前后悬架形式有很多种，例如前麦弗逊独立式后扭转梁非独立式，前麦弗逊独立式后多连杆独立式，前双叉臂独立式后多连杆独立式等，但绝大部分10万元以下家用轿车都会使用前麦弗逊独立式和后扭转梁非独立式悬架类型，不过这种造价较低的悬架形式，通常都会被误认为舒适性与操控性较差，其实事实并非如此，现在让我们进一步了解一下此类悬架是如何设计与调校的。

　　常见的麦弗逊式悬架，主要结构由螺旋弹簧和减振筒以及三角形下摆臂组成，通常用于车辆前轮。优点是结构紧凑，占用空间小，重量轻，方便布置发动机舱内其他机械部件。不过由于结构简单，缺点也是显而易见的，麦弗逊式悬架抵抗侧面支撑力较差，导致车辆侧倾较大、刹车点头较明显，不过经过车厂的设计与调校，该悬架系统利大于弊，被广泛应用。

　　而车辆后面使用的扭转梁非独立悬架，通常被认为舒适性较差，但其实现代造车水平可以通过整个悬架系统中的材质与安装位置，来调整扭转梁悬架的性能。简单的说此种类悬架最明显的特征就是有一根贯穿底盘的扭转横梁，车辆左右两侧悬架被连接一起，当路面不平车轮发生上下运动时，通过扭转梁扭转刚度抑制车身晃动。

　　家用车的前麦弗逊式独立悬架与后扭转梁非独立悬架，想要提升车辆更佳的操控性，在以往相同形式的前悬架中，除了更换阻尼系数不同的减振器和软硬不同的弹簧以外，剩下还要针对车辆其他相关部件的改变，才能达到不一样的效果，首先就要从车辆源头进行改变。

● 底盘性能是怎么调校的？

　　所谓“源头”，指的就是使用强度更高的钢材制造车辆白车身（即焊接完成的车体框架），从而提升车身刚性并且减轻整体重量。另外，再配合转向机构的设计，更小的前束梯度帮助减小转向不足的程度，同时加上转向器中更小的传动比，共同来改善车辆操控灵活性。

　　但家用车不能只是改善操控性，增加乘坐舒适性也是重点，在这方面起到关键性作用的就是减振器，大家都知道减振器通常由螺旋弹簧和液压减振筒组合而成（剩下还有钢板弹簧和空气弹簧其他形式减振器），弹簧保持了车身高度又起到缓冲作用，液压减振筒则是通过压缩导致筒内油液从一个腔室流向另一个腔室，形成阻尼效果。

　　弹簧与液压筒组合后根据不同数据的设定，安装到符合不同属性的车身上，达到车辆定位预设效果。为了提高减振效率，达到更出色的乘坐舒适性，可以增加减振器行程，将后减振器设置的更为直立，使减振的侧向力减少，降低悬架的摩擦、迟滞力，使减振阻尼的效果发挥更好。

　　左右贯穿的扭转梁起到了抑制车身的作用，剩下吸收地面振动的还是要通过减振器来完成。那么怎样才能更好发挥扭转梁悬架的最大作用，将车辆乘坐舒适性进一步提高呢？我们拿实际优化案例来讲，以新老款逸动为例，第二代车型将后悬架部分的弹簧和减振筒位置调换了（簧筒分离式），之前减振筒靠近车头，现在改为弹簧靠近车头位置。

　　改变后，后减振器就可以设计的更直立，相比上代车型较为倾斜的减振筒，增加了减振行程，提升了滤振、缓冲效果。之前倾斜布置的减振筒虽然可以节省空间，但是由于减振器行程较短，当车辆处于恶略条件行驶时，频繁做工的减振系统内部温度会上升，导致性能明显下降。

　　为了配合减振器调整角度，还需重新设计后悬架中后轴纵臂连接硬点位置，目的是可以减小轮心跳动纵向位移梯度，让车轮受到冲击、跳动时位置移动的变化更加合理，加强吸收冲击能力，减小纵向冲击感。再加上改变了悬架几何构造后，车辆的抗点头能力也有所提高，降低对驾乘人员的不适感受。

　　另外，辅助悬架系统为车辆带来操控和滤振效果的还有悬架与车身连接处尤为重要的衬套，通过改变衬套内部结构，减小衬套刚度，使悬架过滤路面振动更充分，从而影响对车辆的操控感受。最后，在第二代逸动后扭转梁悬架中，采用了封闭式横梁，这种设计重量更轻，可以将后轴扭转刚度增大，提升抗侧倾能力。

● 刹车系统

　　说完麦弗逊和扭转梁悬架组合，我们再来聊聊车辆当中至关重要的刹车系统。碟刹和鼓刹相信大家都早已不陌生，其中鼓式刹车可能在不久的将来会被彻底淘汰，目前，基本上都是比较廉价的车型才会使用，而大部分入门级家用车也在逐步取消使用鼓刹，虽然这类刹车没有致命缺点，但性能与碟刹相差甚远，所以文章重点只说盘式刹车。

　　盘式刹车主要由刹车盘、刹车总泵、分泵和刹车踏板组成，刹车分泵（也就是常说的刹车卡钳）有单向活塞和对向活塞两种形式，通常家用车都会使用前单向双活塞和后单向单活塞，或者有些车会把后刹车设计为双活塞对向卡钳（一边一个活塞），再高级一些的就是前四活塞对向卡钳后双活塞卡钳，随着车辆性能还有更多活塞卡钳，以便加大刹车力度。

　　刹车盘也分为不同种类对应不同级别，首先最简单也是最廉价的就是实心刹车盘，缺点是散热效果差，通常用于后刹车。第二种，通风碟刹车盘，碟片中间设计了导风槽，可有效降低刹车产生的热量，性能稳定，一般用于家用车前刹车系统中。再有就是多孔式和划线式刹车碟，碟片表面经过打孔或划线工艺，提升降温、排尘等效果，性能更加强大。另外，涉及到顶级刹车系统中还有陶瓷刹车盘，其特点为重量极轻，抗热衰减性能非常优秀，只有超跑或赛车才会使用。

　　刹车种类繁多，咱们就针对最普遍的刹车系统进行讲解，市面上绝大多数家用车型配备的刹车，都为前单向双活塞卡钳和后单向单活塞卡钳搭配前通风盘与后实心盘，这样的组合可完全保证车辆日常行驶时的刹车需求，而且成本较低，便于保养、维修。

　　现代汽车中，实现更短的刹车距离不能只凭借刹车系统自身能力去完成，需牵扯到整备轴荷分配，卡钳刚度，悬架制动俯仰梯度，ABS制动力分配，制动摩擦材料，以及轮胎结构与配方，这几方面综合设计、搭配、考量才能达到满意的刹车距离成绩。

　　汽车厂商的调校方法则是先通过CAE仿真测试，在效能、制动温升、驻车性能、制动真空度等各方面确定匹配方案，例如：对助力器跳跃值、助力比等关键指标进行优化，提升卡钳刚度，结合悬架调校，提高整车制动响应时间，提高制动减速度。

　　并且还要优化刹车片摩擦系数，调整材料配方，经过试验与匹配验证，在刹车温度超过500摄氏度后，效能、热衰减性、稳定性更有保障，并且还规避了制动噪音发生频率。除此之外，还要通过ABS、ESC等电子安全设备的帮助才能最大发挥刹车系统的性能，提高行车安全。

　　最后，在汽车消费市场中评定一辆车刹车效果的好坏，最简单明了的就是通过刹车距离来判定，通过汽车之家“AH-100”车辆评价体系作为标准，刹车距离的评定标准是：100-0km/h，小于39米：优秀，39-44米：合格，大于44米：差，再加上连续多次刹车测试，最终针对热衰减和刹车脚感来判断这款车的刹车性能是否优秀。

总结：

　　此篇文章我们了解了10万元以下家用车常见悬架系统的工作原理，并且在相同种类情况下如何改进悬架性能，提升驾驶操控感和增加舒适性。而在刹车方面，想要达到优秀的制动距离，不单纯是刹车系统的贡献，其中还要跟车辆底盘方面相关联，而且在研发阶段，刹车各个部件都要通过各项测试及匹配后，才能确定运用。以上看似普通且简单的两大系统，其背后的研发过程从设计到用料再到实验都必须极为严谨，经过反复考量、测试才能制造出质量和性能优秀的产品。（文/图 汽车之家 朱旭冉）