[汽车之家 技术] 横梁的截面形状、截面尺寸、开口方向、材料强度、衬套的安装角度、横梁的位置布局……这些与扭转梁息息相关的设计因素都在左右着它最终所展现出的悬架特性,而结构看似简单的纵臂扭转梁,实际上并没有那么简单。
严格意义上来说,悬架只分为非独立式和独立式,而纵臂扭转梁自然是划归到非独立悬架的范畴中,但是它的一些特性又有别于广泛应用在货车、硬派SUV以及一小部分性能车上、使用整体车桥的非独立悬架,因此扭转梁式悬架通常也被冠以另一个头衔——半独立式悬架。
『微型客车(微面)上常用到的非独立悬架』
『硬派SUV上常用到的非独立悬架』
纵臂扭转梁式悬架之所以能够以“半独立悬架”的名义介于多连杆等形式的独立悬架和非独立悬架之间,完全由其独特的结构所决定:简单来说,纵臂扭转梁式悬架由两个纵向摆臂和一个可在一定程度上扭转形变的扭转横梁组成,弹簧和减震器一般布置在纵臂后端靠近车轮轴承座的位置。
与两个车轮之间没有相对运动的非独立悬架不同的是,由于扭转梁自身具有一定的扭转变形量,所以允许两侧车轮在小范围内分别上下跳动而不干扰到另一侧车轮。如果从这一点来看,它被称为半独立式悬架也是存在一定道理的。
● 两种常见的纵臂扭转梁式悬架
正如文章开头提到的,虽然纵臂扭转梁的结构相对简单,但还是有诸多因素会影响到它的的运动特性,同时也关系到它的制造成本,首先我们来看看在乘用车上常见的两种形式的纵臂扭转梁式悬架。
可以看到,第一种悬架由两个平行于车身纵轴且只提供纵向力的纵臂和位于车轮轴线附近的横梁组成,此外还需要一根横向的止推杆来对悬架进行横向的定位。第二种悬架横梁的位置更靠近与车身的连接点,而且两根纵臂与车身的连接点是有一定角度的。
『第二种不带横向止推杆的扭转梁式悬架』
● 横梁的位置对悬架特性的影响
基于这两种不同的扭转梁悬架,可以看到横梁的位置在两个纵臂之间是不同的。单纯来说,横梁靠近车身连接点,悬架表现出来的特性就以舒适为主,而且非常接近于单纵臂扭杆弹簧式悬架的特性(爱丽舍、富康等车型的后悬架)。
横梁布置在纵臂的中间,主要表现出来的是抑制侧倾以及一定的操控性能;横梁接近车轮中心或者与车轮轴线重合,表现出来的是以通过性和承载性为主的特性,它也更接近整体桥式悬架的设计。当然最终悬架的特性还要综合避震系统的调校等方方面面。