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麦弗逊式独立悬架是汽车安全结构的重要组成部分,一直以来,汽车的行驶操控性和舒适性与底盘结构中的悬挂系统息息相关,而悬挂结构的简单与复杂也直接决定着汽车制造成本的高低。麦弗逊式独立悬架是众多悬挂系统中的一种,它以结构简单、成本低廉、舒适性尚可的优点赢得了广泛的市场应用。
中文名:麦弗逊式独立悬架 外文名:Mcphersonindependent suspension
作 用:汽车安全结构的重要组成部分 特 点:结构简单、成本低廉
*使用:1950年
发展历程
在人体构造中,骨头与骨头间往往都由软组织相连接,它能够起缓冲保护骨头的作用,并隔绝多余的振动以免传递到大脑损坏脑细胞。在汽车的组成结构中,悬挂系统的作用正好与人体构造中的软组织相同,悬挂系统就是指由车身与轮胎间的弹性元件、减振器和传力装置三部分构成的整个支撑系统,这三个构成部分各自负责缓冲、减振和受力传递。悬挂系统的具体职责是支撑车身,过滤掉路面多余的抖动,为驾乘人员提供一个平稳舒适的乘坐环境。
保时捷911也采用麦弗逊式前悬挂
发展至今,悬挂系统已形成独立、半独立以及非独立三大类型。在现代轿车中,大都采用独立式悬架,按结构形式不同,独立悬架又可分为横臂式、纵臂式、多连杆式、烛式以及麦弗逊式等。而在众多种类的独立悬架中,麦弗逊式又以结构简单、成本低廉、舒适性尚可的优点而被最为广泛地运用。自发明之日起,麦弗逊式独立悬架一直沿用至今,不过其结构已发展成为如今可以带横向稳定杆甚至副车架的复杂系统。这种悬架之所以能得到广泛的应用,原因就在于它的结构非常紧凑,占用空间不大,并且制造成本也不高。从耳熟能详的微型代步工具奥托到追求速度和操控极限的宝马M3、保时捷911,无一例外地都在前悬采用了这种结构简单、延伸性好的悬挂系统,只是为了适应各自不同的市场定位和产品诉求,在弹簧阻尼系数调校和结构匹配上各自有所不同。
『典型的麦弗逊式悬挂』
麦弗逊式独立悬架的车轮也是沿着主销滑动的悬架,但与烛式悬架不完全相同,它的主销是可以摆动的,麦弗逊式悬架是摆臂式与烛式悬架的结合。与双横臂式悬架相比,麦弗逊式悬架的优点是:结构紧凑,车轮跳动时前轮定位参数变化小,有良好的操纵稳定性,加上由于取消了上横臂,给发动机及转向系统的布置带来方便;与烛式悬架相比,它的滑柱受到的侧向力又有了较大的改善。麦弗逊式悬架多应用在中小型轿车的前悬架上,保时捷911、国产奥迪、桑塔纳、夏利、富康等轿车的前悬架均为麦弗逊式独立悬架。虽然麦弗逊式悬架并不是技术含量*的悬架结构,但它仍是一种经久耐用的独立悬架,具有很强的道路适应能力。
麦弗逊式独立悬架
关于麦弗逊悬架,车坛历史上还有这么一段记载。麦弗逊(Mcpherson)是美国伊利诺斯州人,1891年生。大学毕业后他曾在欧洲搞了多年的航空发动机,并于1924年加入了通用汽车公司的工程中心。30年代,通用的雪佛兰分部想设计一种真正的小型汽车,总设计师就是麦弗逊。他对设计小型轿车非常感兴趣,目标是将这种四座轿车的质量控制在0.9吨以内,轴距控制在2.74米以内,设计的关键是悬架。麦弗逊一改当时盛行的板簧与扭杆弹簧的前悬架方式,创造性地将减振器和螺旋弹簧组合在一起,装在前轴上。实践证明这种悬架形式的构造简单,占用空间小,而且操纵性很好。后来,麦弗逊跳槽到福特,1950年福特在英国的子公司生产的两款车,是世界上*使用麦弗逊悬架的商品车。麦弗逊悬架
由于构造简单,性能优越的缘故,被行家誉为经典的设计。
麦弗逊式悬挂是当今世界用的最广泛的轿车前悬挂之一。麦弗逊式悬挂由螺旋弹簧、减震器、三角形下摆臂组成,绝大部分车型还会加上横向稳定杆。主要结构简单的来说就是螺旋弹簧套在减震器上组成,减震器可以避免螺旋弹簧受力时向前、后、左、右偏移的现象,限制弹簧只能作上下方向的振动,并可以用减震器的行程长短及松紧,来设定悬挂的软硬及性能。 麦弗逊式悬挂结构简单所以它轻量、响应速度快。并且在一个下摇臂和支柱的几何结构下能自动调整车轮外倾角,让其能在过弯时自适应路面,让轮胎的接地面积*化,虽然麦弗逊式悬架并不是技术含量很高的悬架结构,但麦弗逊式悬挂在行车舒适性上的表现还是令人满意,不过由于其构造为直筒式,对左右方向的冲击缺乏阻挡力,抗刹车点头作用较差,悬挂刚度较弱,稳定性差,转弯侧倾明显。 [1]
构造原理
图 麦弗逊式前独立悬架
如图所示为捷达轿车的麦弗逊式前独立悬架。筒式减振器7为滑动立柱,横摆臂12的内端通过铰链10与车身相连,其外端通过球铰链15与转向节8相连。减振器的上端通过带轴承的隔振块总成2(可看做减振器的上铰链点)与车身相连,减振器的下端与转向节相连。车轮所受的侧向力通过转向节大部分由横摆臂承受,其余部分由减振器活塞和活塞杆承受。因此,这种结构形式较烛式悬架在一定程度上减少了滑动摩擦和磨损。
筒式减振器上铰链的中心与横摆臂外端的球铰链中心的连线为主销轴线。此结构也为无主销结构。当车轮上下跳动时,因减振器的 下支点随横摆臂摆动, 故主销轴线的角度是变化的。这说明车轮是沿着摆动的主销轴线而运动。因此,这种悬架在变形时,使得主销的定位角和轮距都有些变化。然而如果适当地调整杆系的布置,可使车轮的这些定位参数变化极小。 [2]
优缺点
主要优点
麦弗逊悬挂拥有良好的响应性和操控性,而且结构简单,占用空间小,成本低,重量轻,适合布置大型发动机以及装配在小型车身上。
其他优点
麦弗逊式悬架的其他优点是:
a. 由于具有较大的有效距离C,作用在车身连接点E和D处的力较小;
b. 点G和N之间只有很小的距离D;
c. 弹簧行程大;
d. 省去了三处支承;
e. 易于构造前部车底板形状。 [3]
缺点
行驶在不平路面时,车轮容易自动转向,故驾驶者必须用力保持方向盘的方向,当受到剧烈冲击时,滑柱易造成弯曲,因而影响转向性能。稳定性差,抗侧倾和制动点头能力弱,增加稳定杆以后有所缓解但无法从根本上解决问题,耐用性不高,减震器容易漏油需要定期更换。
近日,有朋友打算入手长安欧尚X7,并看中9.89万的中配版——2021款 1.5T 自动豪华型。一般来说,我们熟知的长安欧尚X7拥有着大空间、高配置等主要特点,那这台中配版本表现如何,我到店体验之后,有了如下感受。
尽管是中配版,但这辆长安欧尚X7在外观上并没有太多不同,仿生自然大美外观的设计风格依然呈现出该有的气势感与精致感,前脸处的六边形中网面积很大,搭配类暗骨式造型的进气格栅,给人不错的视觉感受。车侧部分让人觉得很大,4705/1860/1720mm的长宽高以及2780mm的轴距在同级车型中尤为突出,而贯穿头尾的腰线以及上下部镀铬饰条的搭配也提升了车辆的质感。车尾处也显得大气饱满,镀铬装饰条连接的两侧尾灯也让尾部的层次感更为突出。
从配置情况来看,LED远近光灯、LED日间行车灯等均有配置,相较于高配车型,主要少了后视镜记忆、自动大灯、感应雨刷等,对实际用车的体验并不会影响太大。
内饰方面,环抱式座舱设计给人一种不错的*感,简洁的线条运用,亮黑色饰板和镀铬饰条的搭配,让车内档次感突出,并且贯穿式空调出风口的设计也很有时尚范,还一定程度提升了视觉宽度。由于是中配版本,因此并没有高配版本的双大屏,采用的是10.25英寸的中控大屏+3.5英寸行车电脑屏的组合,实际体验上倒是还好,但对比更高配置的版本,就有差距了。
首先,更高配置的版本采用了10.25英寸(7英寸)的全液晶仪表,显示效果无疑更加酷炫,而中控屏搭载的OnStyle智能网联系统,支持的功能也更加丰富,像远程OTA升级、360°全景影像+云后视仪、通过手机APP远程操作汽车解锁和启动、人脸识别、手势控制、智能语音系统等,人机体验方面科技感受会更加强烈。此外,内饰配置方面也稍有欠缺,比如遮阳板化妆镜没有配备,手动空调也不如自动空调档次感等。
高配车型的全液晶仪表
高配车型搭载OnStyle智能网联系统的中控屏
空间方面,长安欧尚X7的头等舱坐享空间理念在这台中配车型上依然有着不错的表现,以本人173cm的身高来看,坐进前排头部余量近两拳,后排头部一拳,腿部则达到了夸张的三拳座椅,表现十分奢华。而在座椅材质方面与更高配置的车型相比,材质上并没有差异,整体软硬适中,坐起来的舒适感刚刚好,并且包裹性良好,与身体的触感也十分细腻。不过,在配置方面就有些许差异,少了更高配版本的主座椅电动调节、前排座椅加热/通风等功能。
至于后备厢方面则没有什么差异,仅少了高配车型的电动开合功能,而在不放倒第二排座椅的情况下,进深就足够满足日常,而如果放倒第二排座椅,夸张一点说几乎可以当小货车使用了。
动力方面,长安欧尚X7搭载1.5TGDI蓝鲸系列发动机,*功率178马力,*扭矩265牛·米,实拍车型匹配7挡湿式双离合变速箱,官方*油耗为7.4L,这对于一台SUV来说还是比较省油的。由于欧尚X7全系动力相同,因此在驾驶方面的差异更多体现在驾驶辅助及安全配置方面, 比如没有配备前侧气囊、360度全景摄像、车道偏离预警、疲劳提醒、发动机启停、车载行车记录仪等。
不过,少了这些辅助配置,并不影响这台中配欧尚X7的行驶品质,从试驾体验来看,欧尚X7起步温顺,速度起来之后的超车、急加速等操作能带来一定的爆发力,变速箱无论升挡还是降挡都很有自己的节奏,而且平顺性十分出色。而悬架对于路面上的大小颠簸都能很好的过滤与吸收,并且车内的隔音静谧性营造得很好。
总的来说,长安欧尚X7的整体产品力不错,从这台9.89万的自动豪华型体验来看,它的颜值较高,空间够大,动力平顺具备一定的爆发力,驾驶舒适感也比较高,作为家用SUV来说很合适。而从车型配置方面来看,它的配置相对比较全面,主流的中控大屏、外部的LED大灯等均有配备,看着不会太掉档次,但如果从功能体验性来讲就相对欠缺,像OnStyle智能网联系统所带来的全面车机功能,像乘坐舒适性方面的加热/通风功能,亦或是驾驶辅助方面的360度全景摄像、车道偏离预警等,都没有配备。
至此,我也跟朋友建议,如果预算一般,对科技配置方面要求不高,这台9.89万的自动豪华型值得入手,而如果想体验欧尚X7的更多魅力,特别是对车机系统、舒适性及安全性配置要求更高,那么还是建议考虑更高配置的版本,当然前提是预算得充足一些,但多花的钱应该不会让人失望。
这辆新款速腾的底盘如何,会不会有新的发现呢?今天我们就来看看。
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底盘
平整
作为一辆德系车,底盘平整是非常基础的事情,发动机下护板和底盘两侧护板都非常齐全。
有意思的是同为EA211发动机,有些大众车的油底壳是铝合金材质,而这辆车是冲压钢板。
底盘隔热做得不错,前后覆盖得比较完整,因为有底盘护板存在,因此油路管线都被隐藏得很好。
底盘两侧护板并没有向后延伸,没有对油箱进行更好的保护。
转向拉杆螺栓出现了生锈情况。
当我们把这辆车升起之后,发现左右纵梁粗细不同,主驾驶侧的纵梁更粗一些,并带有多道加强结构;而副驾驶一侧的纵梁没有加强结构,也比主驾驶侧细了一些。
前悬架
麦弗逊
这辆车依旧是大众MQB平台,前悬和副车架同宝来基本保持一致,都是一体式结构副车架。
前悬是常见的麦弗逊结构,下摆臂是最简单的单层冲压钢板,也是目前大众MQB平台下的标准用料,前轮转向节是廉价的铸铁材质。
后悬架
三横一纵
后副车架与老款速腾一样,是全框式结构,而宝来是扭力梁结构。
后悬是大众常见的“三横一纵”独立悬架,由一根单层冲压下摆臂、一根下支臂、一根上支臂及一根纵臂组成。
后悬的连接盘比前悬要好,是成本高、重量轻、弹性好的铝合金材质。
总结
几个意思?
这辆新款速腾的底盘和老款基本保持一致,没有太大差别。意想不到的是前纵梁左右粗细不同,究竟是几个意思?难道是为了“应试”碰撞测试?还是为了重点保护司机?那副驾驶怎么办呢?
那么关于这辆车的内饰如何?还请继续关注我们后续的拆车内容。(本文及视频中的测量数据结论观点仅对此辆车负责,测量数据对公示的实验方法负责。)
2023款大众速腾底盘评分
前几天写了一篇关于双叉臂、多连杆悬挂的内容,一些朋友则要求鄙人再详尽地描述下这麦弗逊悬挂的优势、劣势,以及它与多连杆、双叉臂等悬挂都有哪些差异?为何在很多车友都认知中,觉得麦弗逊虽然是独立悬挂、却很低端?那么麦弗逊悬挂真的代表低端么?
平心而论悬挂的名称如麦弗逊、双叉臂、多连杆等等,只是一种表现形式、用来区分高端或低端是不严谨的!若想区分高低,则必须要有一定的约束,如在设计、材质、调校水平一致的条件下,我们可以说双叉臂以及多连杆要比麦弗逊高端一些;比如保时捷911 GT3 RS所用的双叉臂悬挂、就比911所用的麦弗逊要好!
也就是说悬挂的结构本身是个基础,而设计理念、材质、调校则可以起到很大作用;那么保时捷911的麦弗逊与丰田GT86的双叉臂或奥迪A4的5连杆悬挂对比呢?谁更*一些呢?这就是典型的跨越设计理念、材质、调校,而只是比较形式的错误逻辑,自然也不会有任何的结论、且容易引战;若只比较形式那么就建立在其它因素完全一致的基础上,在这种状态下、双叉臂与多连杆的潜力要更大一些!
真·麦弗逊悬挂的标准结构
为啥要在麦弗逊前加个“真”呢?原因就在于现如今各类悬挂的变种、衍生品太多,就像把真·双叉臂悬挂上下悬臂拆分就直接衍变成了5连杆(如下图所示),而麦弗逊悬挂也同样如此、拆分下臂也同样如此;所以真·麦弗逊所指的就是最原始的麦弗逊,原始麦弗逊悬挂结构与双叉臂悬挂相类似,对比上图与下图,麦弗逊仅仅是少了一个上臂、而减震与弹簧直接连接在羊角上!
麦弗逊悬挂的衍结构
不能否认现如今无论是双叉臂、麦弗逊,甚至是半独立悬挂扭力梁,都在逐渐地多连杆化,这几乎成为了一种趋势;双叉臂悬挂同时拆分上下悬臂、配合转向拉杆(或是平衡杆)可以构成5连杆;那么麦弗逊悬挂拆分*的下臂、也可以衍生出双球节悬挂,对貌似宝马3系、凯迪拉克ATS都用过,如下图所示、一根下悬臂(L臂、A字臂)分成了下前控制臂(向前摆)、与下后控制臂(向后摆)!
当然这还不算完,拆分了下悬臂就形成两根连杆,加上转向拉杆(或后悬平衡杆)、就拥有了3根连杆(此时叫3连杆、多连杆似乎也没啥硬伤,文字游戏呗),而在配上一根纵向布置的防倾杆,这就组成了E型连杆(三横一竖像字母E嘛),是不是很高大尚、也很花里胡哨?无论是哪个车型、只要提到E型连杆悬挂,本质还是麦弗逊;这就是各类悬挂都在多连杆化的过程!
如上图所示无论是麦弗逊、亦或者是双叉臂都在进行多连杆化,甚至连扭力梁都会加个瓦特连杆打造个加强型,但本质上还是存在差异的!基于麦弗逊的多连杆只能拆分下臂、组成3连杆,而基于双叉臂的多连杆可以拆分上、下臂,组成5连杆,所以3连杆、5连杆都可以称之为多连杆,但根本就不是一回事,这也是筷子3、筷子2连杆的由来;这也是多连杆化的一个弊端,定义更加模糊!
麦弗逊悬挂的优势、劣势
平心而论麦弗逊悬挂的优势还是不少的,比如非常节约横向空间、因为上摆臂太占用横向空间,可以与下图进行对比、看看高位双叉臂的机舱有多拥挤?这里补充一点,很多车友对双叉臂的认知是片面的、认为只有纵置发动机才能布置双叉臂,实际上横置发动机也可以布置双叉臂,但只能布置高位双叉臂、上摆臂可以完美避开变速器与发动机的堆叠位置(最宽处)!
而横置发动机布置不了低位双叉臂(就不上图了,但要知道低位双叉臂的运动潜力远比高位双叉臂要强);因为麦弗逊悬挂的弹簧套筒直接连接在羊角上、可理解成相关的车身连接件的分离,使得施加在车身上的力相对要小些(对比双叉、多连杆);对比双叉臂、多连杆拥有更大的行程,双叉臂很容易受到上臂长度的限制(没必要强行理解,了解即可),纵向设计要更加灵活!
麦弗逊悬挂的劣势
实际上之所以产生悬挂,无非是为了约束车轮运动时的那些个自由度;如上图所示悬架的意义在于让车轮相对车身做与地面垂直方向上的运动,保持车轮平面与其自身平行并限制住一切X、Y轴方向上的运动,只保留着这Z轴上的运动,Z轴上的运动可以简单理解为弹簧的伸缩、也就是减震缓冲作用,6个自由度、约束住5个,只保留着纵向的伸缩自由度,那么是不是杆越多、等同于手越多,所能约束的自由度就越多?
所以这就是无论麦弗逊、双叉臂都要逐渐多连杆化的原因;因为减震套筒直接连接在羊角上,同时负责横向、纵向力,所以麦弗逊外倾恢复能力差;麦弗逊悬挂的几何特性导致其支点与车身接触的位置距离车身刚性结构的距离比较远,这对于抑制噪音、以及路面震动的能力都比较差(易伤塔顶);因为行程太大,产生的形变会导致摩擦、以及迟滞!
因为双叉臂悬挂的上摆臂普遍比下摆臂要更短,所以当车轮在上行时、呈现一个弧状轨迹,也就是车轮与地面的倾角会有微小的改变;这确保了在剧烈驾驶时,微小的车轮与地面负倾角可以抵消车身侧倾时产生的角度倾斜;也就是说车身都已经倾斜,车轮如果不产生些负倾角、就不可能保证胎冠完全接触地面!如下图右所示,当车身向右倾斜时、车轮呈现一定的负倾角后,恰恰能保证与地面垂直状态!
而麦弗逊悬挂则不然,真·麦弗逊悬挂在行驶中的任意状态下、车轮均保持直上直下,也就是车身正、车轮正、轮胎与地面(假设地面水平)垂直(***接触),但在车身出现倾斜时呢?如果车身斜了、那么直上直下的车轮也就倾斜了、那么与水平的地面将不再保持垂直状态,胎冠与地面接触面积将会被缩小,抓地能力下降;这就是传统麦弗逊悬挂对操控的影响!
所以如保时捷、宝马、凯迪拉克等等品牌纷纷改良了麦弗逊,产生了双节球麦弗逊;使得原本只有一个地下摆臂(一个平面),拆解成两个连杆、分别布置两个运动平面,如此一来两个非同平面的下摆臂与减震套筒组成了虚拟连线、也就拥有了主销横偏距,使得车身在倾斜时、车轮与地面的接触变得更理想,极限夜得到了增强;所以说双节球麦弗逊性能的确更强!
只不过在同等的技术、材质以及调校水平下采用双叉臂岂不是更好?总而言之无论是真·麦弗逊,还是衍生产物双球节或HiPer Sturt(通用),在同等外部条件下皆不如双叉臂、多连杆,简单点说就是宝马的双球节麦弗逊肯定不如宝马的双叉臂、多连杆,道理简单吧?但肯定比夏利的双叉臂要强太多;不过对于绝大多数普通消费者而言,即便是普通的麦弗逊也很难利用到它的极限,消费者对双叉臂、多连杆的好感更多是一种心理补偿罢了!
今天的内容先分享到这里了,读完本文《麦弗逊式独立悬挂》之后,是否是您想找的答案呢?想要了解更多麦弗逊式独立悬挂、长安欧尚7价格2021款自动挡相关的财经新闻请继续关注本站,是给小编*的鼓励。