揭秘:轿车五连杆悬挂体系原理很简单做好却很难 知

来源:江南体育app    发布时间:2024-09-22 10:31:56 公司动态

  轿车悬挂就像迷相同,相同的悬挂体系,真实的驾驭感触却千差万别。现在,最好的悬挂体系是五连杆结构,从曩昔到现在一切轿车的悬架类型,看似繁琐,实际上都是依据单一的连杆力学规律规划的。由于,从物理运动来讲,这种悬挂终究会束缚轮胎只剩余上下移动的一个自在度,这便是五连杆悬挂的终究意图。

  漂浮在空间中的物体能够在空间中自在移动,称为运动自在度。运动自在度可分为六种类型,包含:向前、向后、向左、向右、向上、向下移动,并绕 3 个轴旋转。假如你把它幻想成轿车的话,就很简单理解了。

  从物体运动的规律来看,轿车轮胎的运动有必要留下自在度3(绕 Z 轴的平移运动),这便是为什么是5连杆,而不是6连杆的悬挂原因。假如轿车在高低不平的路面上行进,则轿车在沿X轴行进的一起,遭到凹凸路面的晃动,并沿Z轴上下移动。这时,十分有可能会呈现前下沉或后下沉的俯仰运动,但这是绕Y轴的旋转运动。现在,轿车运用了电磁减震器来处理上下波动的冲击力。

  当翻滚方向盘并开端转弯时,前轮胎发生侧滑角,轮胎施加转弯力,车头的方向发生显着的改变。换句话说,开端绕Z轴旋转。一起,翻滚(绕 X 轴的旋转运动)也将开端,现在运用ABS体系处理内轮差,已完成平稳转弯,此外,还有部分车型会用液压车身安稳体系来处理这一问题。假如在减速时向内转弯,还可能会呈现俯仰运动,即前部绕 Y 轴略微歪斜。在许多状况下,会一起阅历六个自在度的改变。

  轮胎有六个自在度,假定为了将轮胎衔接到车身,运用一根连杆将轮胎 + 车轮 + 轮毂组件衔接到车身。此刻,咱们考虑“轮胎具有的六个自在度中,由于连杆衔接而遭到车身束缚,由此减少了一个自在度。”依照这一个思路,假如用另一个连杆将轮胎与车身衔接起来,车身也就掠夺了轮胎的第二个自在度。假如再增加一个连杆,剩余的自在度将为 3。假如持续这样衔接车身和轮胎,用五个连杆衔接起来,轮胎原有的六个自在度就会被夺走五个,只剩余一个自在度。

  假如假定剩余的一自在度是轮胎上下移动的自在度,咱们就能够正常的看到悬架对轮胎发挥的真实效果。事实上,悬架是一种束缚轮胎五个自在度的结构,只留下一个笔直运动的自在度。假如通过不运用这么多连杆来束缚轮胎,轮胎可能会发生各种失控的运动。假如轮胎与车身衔接的连杆渐渐的变多,轮胎所具有的六个自在度悉数被撤销,轮胎将不再能够相对于车身上下移动,而成为一个固定的轮胎。假如答应轮胎有两个或两个以上的自在度,轮胎就会晃动,行进功能就会不安稳。换句话说,好的悬架有必要只能有“一个自在度”。

  让轮胎只具有一个自在度是树立独立悬架的根底。奔驰于1982年发布的W201,是世界上第一个选用5连杆后悬架的车型,该悬架的创造发生了严重影响,之后宝马和奥迪也选用了相似的悬架。可是,5连杆悬架并不是终究的结构,原则上,状况恰恰相反:5连杆仅仅“单自在度独立悬架的基本形式”。毫不夸大地说,一切独立悬架都是5连杆体系的简化版。

  例如双横臂式。它能够被视为 A 形臂的简化版别,由于顶部和底部的两个连杆衔接在一起并同享轮毂侧的衔接点,对轮胎也是操控了五个自在度。

  支柱式是能够用“无限长的上A臂”来近似支柱效果的悬架。假如将元件算作连杆,则上部是两个,下部是两个,假如加上用作悬架连杆的横拉杆,则有五个。最开端的悬架是马拉叶式刚性悬架,通过100多年的开展,演化成了5连杆独立前后悬架体系。

  可是,在真实的五连杆式悬挂规划傍边,对轮胎物理运动的束缚是最基本的,此外,还应该要考虑各式各样的要素。悬挂的每一根连杆两头都装备了橡胶衬套,在按捺运动的一起,衬套会发生弹性,假如操控欠好,就会缺少对车辆操控的精准性。还需求对连杆原料的改变刚度、变形行程等需求细心考虑在内。从物理运动的特性来讲,悬架是很好调校的,可是结合悬架原料的改变,确实是比较难的一项技能。