簡介
拖曳臂式
懸架又稱為半獨立懸架,從被動懸架的分類來看,懸架可以被分成兩大類,即:獨立懸架和非獨立懸架,但是在單縱臂扭轉梁懸架上,這兩個分類變得有些模糊。從懸架結構來看屬於非獨立懸架,因為左右縱向搖臂被一根粗大的扭轉梁焊接在一起,但是從懸架性能來看,這種懸架實現的是具有更高穩定性的全拖式獨立懸架的性能。拖曳臂式半獨立懸架有非獨立懸架存在的缺點但同時也兼有獨立懸架的優點,拖曳臂式懸架的最大優點是左右兩輪的空間較大,而且車身的外傾角沒有變化,減振器不產生彎曲應力,所以摩擦小。在使用中,這種懸架的舒適性和操控性均受到其結構的限制,表現得不盡人意。
結構
儘管拖曳臂式懸架的結構非常簡單,構成部件也非常少,但是它卻可以分為半拖曳臂式和全拖曳臂式兩種類型。
所謂半拖曳臂式,就是指拖臂平行或適當傾斜於車身,拖臂的前端連線車身或車架,後端連線車輪或車軸,拖臂可以隨減震器和螺旋彈簧實現上下擺動。通常半拖曳臂式懸架結構相對簡單,製造成本低,在國內常見的微型車或緊湊型轎車如
奧托、夏利、波羅以及飛度上都可以見到。而全拖曳臂式,就是指拖臂安裝於車軸上方,連線臂由後向前延伸,通常從拖臂連線端到車輪端會有一個類似於V型的結構出現,這樣的結構我們稱之為全拖曳臂式。這種懸架結構相對來說較半拖曳臂式要複雜,性能好於半拖式,通常在法系車如標緻、雪鐵龍上較常見。富康的拖曳臂式後懸就是典型的全拖臂式結構,不過隨著半拖曳臂式懸架結構的改善,全拖曳臂式已經非常少見了。
其實在拖曳臂式懸架的構造中還有許多講究,例如液壓減震器和螺旋彈簧的組合方式就有一體式和分離式。減震器和彈簧一體式的好處在於節省空間,增加舒適性,在這種結構中螺旋彈簧通常阻尼係數比較小,講究乘坐舒適感,自然這種結構的
承載能力也非常有限。減震器和彈簧分離式是通過增加彈簧阻尼彌補一體式承載能力不足的缺憾,不過這樣一來乘坐舒適性又受到了影響,並且減震器和彈簧分開安裝又比較浪費空間,所以這種結構通常只在MPV或小型廂式車上較為常見。
除了液壓減震器和螺旋彈簧的組合方式有講究外,在拖曳臂懸架的設計過程中,對連線左右拖臂的橫樑也非常有講究,因為橫樑安裝位置的不同會導致車輛的行駛性能有非常大的變化。如果橫樑安裝位置過於靠近拖臂和車身的連線點,那么車輛的舒適性就會非常好,但操控性會隨之下降,因為這種結構會導致車身側傾;如果橫樑安裝位置過於靠近車輪中心軸位置,車輛的行駛舒適性和操控性都不會有多好,但通過性和承載性更好,因為這樣一來其性能就接近於整體橋式結構了。
優缺點
拖曳臂式懸掛本身具有非獨立懸掛的存在的缺點,但同時也兼有獨立懸掛的優點,拖曳臂式懸掛的最大優點是左右兩輪的空間較大,而且車身的外傾角沒有變化,避震器不發生彎曲應力,所以摩擦小。拖曳臂式懸掛的舒適性和操控性均有限,當其剎車時除了車頭較重會往下沉外,拖曳臂懸掛的後輪也會往下沉平衡車身,無法提供精準的幾何控制。
主要優點:結構簡單實用、占用空間最小、製造成本低。
主要缺點:承載性能差、抗側傾能力較弱、減震性能差、舒適性有限
不同廠家對這種懸掛的稱謂不同:如:縱臂扭轉梁獨立懸掛,縱臂扭轉梁
非獨立懸掛,H型縱向擺臂懸掛等等。歸根結底他們都是同一種懸掛結構——拖曳臂式懸掛,只是調教稍有不同。
拖曳臂式懸架是專為後輪而設計的懸架結構,它的構成非常簡單——以粗狀的上下擺動式拖臂實現車輪與車身或車架的硬性連線,然後以液壓減震器和螺旋彈簧充當軟性連線,起到吸震和支撐車身的作用,圓柱形或方形橫樑則連線左右車輪。從拖曳臂懸架的構造來看,由於左右縱擺臂被橫樑連線,因此懸架結構依舊還保持著整體橋式的特性,這也就使縱向拖臂所連線的車輪在動態運動中外傾角不會發生變化,由此會使前輪出現轉向不足,所以拖曳臂後懸無法為車身的精確操控提供良好的保障。不過可喜的是,連線左右縱臂的橫樑在連線處為可轉動式,在一定程度上可讓左右車輪在小範圍的空間內自由跳動而不干擾到另一側車輪。
說到此,我們需要藉助拖曳臂懸架的作動原理來看看它為什麼性能如此平平。在前面我們已經說到,拖曳臂懸架左右縱臂被一根橫樑相連,因此它在某些特性上與整體橋式懸架有相似之處。打個比方,假設一輛裝備拖曳臂後懸的緊湊型轎車經過短波路面,由於左右後輪有橫樑相連,所以左右兩側車輪都會同時隨起伏不平的路面抖動,儘管液壓減震器和螺旋彈簧能吸收掉部分震動,但由於後懸的整體性,剩餘的無法過濾掉的震動還是不可避免地會傳入車廂,因此乘坐者會感到一定的不適,這種不適說得直白點就是比較顛。如果此時後輪裝備的是多連桿懸架,左右後輪就可以分別隨著各自的連線桿進行上下運動,不會因為中間的橫樑而互相干擾,那么舒適性也將大大提高。
舒適性如此,在操控性上你更是別指望拖曳臂會帶給你莫大的驚喜。在動態運動尤其是高速轉向中,車身隨慣性會產生一定的側傾,前面我們提到由於縱向拖臂所連線的車輪在轉向中不會發生外傾角變化,由此會造成前輪的轉向不足,所以拖曳臂懸架給人的感覺是極端操控狀態下可控性較差,後輪反映較遲鈍。其實這也與左右縱臂(車輪)被橫樑連線有關,因為轉向時車身會側傾,而彎道內側車輪會在減震器和彈簧的伸展下儘量保持與地面的接觸,左右車輪受力不均會影響到動態操控性。有兩種方案倒是可以解決這一問題,一種是更換更為先進的多連桿懸架,另一種則是導入後輪隨動轉向功能。
雖然拖曳臂的缺點和物理缺憾明顯,但矛盾的焦點是它也存在同樣突出的優點:占用車身空間小,不會讓車身在運動中發生外傾角變化,減震器不會發生應力彎曲加劇輪胎磨損。