横臂式悬挂系统横臂式悬挂系统是指车轮在汽车横向平面内摆动的独立悬挂系统,按横臂数量的多少又分为双横臂式和单横臂式悬挂系统 。
单横臂式具有结构简单,侧倾中心高,有较强的抗侧倾能力的优点 。
但随着现代汽车速度的提高,侧倾中心过高会引起车轮跳动时轮距变化大,轮胎磨损加剧,而且在急转弯时左右车轮垂直力转移过大,导致后轮外倾增大,减少了后轮侧偏刚度,从而产生高速甩尾的严重情况 。
单横臂式独立悬挂系统多应用在后悬挂系统上,但由于不能适应高速行驶的要求,又分为等长双横臂式和不等长双横臂式两种悬挂系统 。
等长双横臂式悬挂系统在车轮上下跳动时,能保持主销倾角不变,但轮距变化大(与单横臂式相类似),造成轮胎磨损严重,现已很少用 。
对于不等长双横臂式悬挂系统,只要适当选择、优化上下横臂的长度,并通过合理的布置、就可以使轮距及前轮定位参数变化均在可接受的限定范围内,保证汽车具有良好的行驶稳定性 。
双叉臂独立悬挂双叉臂式悬架被公认是操控性最出色一种,绝大多数的性能跑车乃至于F1赛车使用的都是双叉臂的悬架结构也叫做双A臂悬挂或者双摇臂悬挂,属于双横臂悬架中的一种 。
从结构学上讲,双叉臂悬挂可以说是最坚固的独立悬架 。
我们都知道,三角形是最稳固几何形状,双叉臂悬挂的上下两根A字臂拥有类似三角形的稳定结构,不仅拥有足够的抗扭强度,而且上下两根A臂对横向力都具有很好的导向作用,因此当双叉臂悬挂使用在性能跑车上时,它可以很好的抑制车辆在过弯时的侧倾,【同时,如果使用在SUV上时,它也能够应付极限越野的路况下所带来的巨大冲击 。
】众所周知,车轮的四个定位参数前后外倾角、前轮前束量、主销内倾角和主销后倾角对于车辆的行驶性能,特别是车辆操控性能的影响很大 。
当车辆在运动过程中,这几个数值就会随之发生变化,一旦这几项参数变化范围过大,就会加剧车轮和转向机构的磨损,从而导致车辆的操控性能大幅降低 。
而在双叉臂悬挂结构中,这几项定位参数都是精确可调的,且由于双叉臂的结构在设计时拥有较高的自由度,工程师可以通过合理安排空间导向杆的铰接点位置和控制臂长短,将定位参数的变化范围缩小,从而提升了车辆的整体操控稳定性 。
市面上还有不少家用车使用了类似双叉臂结构的双横臂悬挂,如果按照结构来分,双叉臂悬架是双横臂悬架中的一种特殊类型,它们在结构的本质上是相同的,只是双叉臂的两根横臂使用了叉臂或者A臂的形状 。
由于需要为支柱减震器预留足够运动的空间,这类型的双横臂悬挂的上横臂通常也会使用叉臂的结构,而下横臂则会使用L臂或者连杆臂 。
双横臂式悬挂和双叉臂式悬挂有着许多的共性,只是结构比双叉臂式简单些,也可以称之为简化版的双叉臂式悬挂 。
同双叉臂式悬挂一样双横臂式悬挂的横向刚度也比较大,一般也采用上下不等长的摇臂设置 。
而有的双横臂的上下臂不能起到纵向导向作用,还需要另加拉杆导向 。
这种结构较双叉臂更简单的双横臂悬挂性能介于麦弗逊悬挂和双叉臂悬挂之间,拥有不错的运动性能,前双叉臂后整体桥的结构也是硬派越野SUV的经典结构 。
像是吉普大切诺基,丰田普拉多和大众途锐等,前悬都用了双叉臂的悬挂结构 。
当然,双叉臂悬挂也有它的缺点,那就是相对于麦弗逊悬挂,它的结构更复杂,占用空间较大,成本较高,因此并不适用于小型车前悬挂,此外,定位参数的确定需要精确计算和调校,对于制造商的技术实力要求也比较高 。