前期大致談了車輛分級,裏面也大致說了說車輛分級的一個重要指標,就是懸架。

懸架好不好直接關係車輛行駛是否安全、平穩、可靠,尤其是過彎、顛簸路段的美好行車感受。

懸架,專業解釋:懸架是汽車的車架與車橋或車輪之間的一切傳力連接裝置的總稱。

所有車輛都有懸架,古時候的車也不例外。

下圖是先秦時代的一輛戰車,聚焦軸的部位,車身和軸之間還有一段短木,就是車輛的懸架,只不過是將連接車身的功能和連接車輪的功能合併爲一體了。

由此表述這輛車,可以說是一輛四馬力、發動機前置、承載式車身的非獨立單直臂懸架的車輛

懸架本身作用是傳遞車輪和車身之間的力和力矩,緩和一切車輛運動中衝擊帶來的載荷,上圖的馬車,由於是木頭車身,木頭本身就具有緩衝性能,因此相對來說那麼久遠的時代,用木頭作爲懸架,也能起到一定的緩衝作用。

相比古老的馬車,現代車輛,懸架種類就豐富多了。

現在轎車的懸架主要有:麥弗遜懸架、雙叉臂懸架、三連桿懸架、多連桿懸架,在以上基礎上還有更細分的結構,不過多是增加輔助配件,因此大體上基礎懸架是以上幾大類,當然還有如同上圖馬車那種非獨立懸架,一根連桿銜接兩個輪子,由於舒適性較差但載荷大的特點,現今多用於貨車或大客車。

就非獨立懸架而言,我們先看目前大多數車輛的前懸——麥弗遜懸架。

麥弗遜懸架以人名命名,顯然麥弗遜發明的,其實按照結構來論,可以表述爲單叉臂懸架。估計這麼叫不好聽、不給力,所以紀念發明者的同時也美化名稱,乾脆就叫麥弗遜懸架。

上圖是麥弗遜懸架,主要由彈簧和套筒組成的減震機構和下襬臂組成,下襬臂就是叉形臂。彈簧和套筒,說白了類似打氣筒加彈簧。

氣筒加彈簧,首先就是更加減震,緩和衝擊力,再者是雙保險,一方出現問題,還有另一方擔着。

下襬臂設計爲叉臂,當然比一根杆穩當,比如騎自行車,雙手扶把就比單手穩當、牢固,而雙手扶把本身就是雙叉臂形式。

 

有時候還會增加橫向穩定杆,使得懸架更能承受橫向衝擊力。

麥弗遜獨懸結構簡單靈活,但負荷性不足,因此多用於小級別車輛,且用於前懸。

收到麥弗遜懸架啓發,人們發現,與其一個叉臂扶把,不如增加一個叉臂,於是雙叉臂懸架誕生了!

上圖多了一個叉形上擺臂,和下襬臂一起組成雙叉臂懸架格局,雙叉臂也是用於前懸,不失靈活的同時相比麥弗遜懸架更穩固,因此用於更高級別車輛,適應更快速的過彎。

汽車4個輪子,前面的懸架有着落了,後面懸架也需要啊。

後懸相對前懸較複雜,乘坐舒適度體現在後排,總不能司機比後排座的人舒服吧。

後排懸架多是連桿式非獨立懸架。有三連桿的、四連桿的、五連桿的,據說還有人發明六連桿的。

從最簡單的連桿式非獨立懸架看,最簡單的懸架是兩連桿。下圖就是某品牌車系之一使用的大家稱之爲的“兩連桿”懸架,俗稱“筷子”懸架,兩根長的是筷子,相當於叉臂變爲兩根長杆子,還有一根短的是縱向穩定杆,硬說是三連桿也不能算錯,但並非真正意義的三連桿。

下圖是三連桿式懸架。

上圖三連桿和“筷子”懸雖然都是三根連接部件,但三連桿佈局是橫上、橫下、縱三個維度,筷子事實上就是橫縱,相比來說,三連桿在橫向上更能喫勁,且縱向拖曳臂相比圓柱杆更結實可靠。

三連桿後,就是四連桿、五連桿,按理說,四連桿、五連桿纔是真正意義的多連桿。直接上五連桿。

五連桿,一句話,橫向以外,上下前後都有支撐杆,就是東西南北中發財那種意思,全方向支撐,所以更加穩健(四連桿就是以上五連桿少了一根擺臂,少的擺臂所受力由減震套筒和螺旋彈簧負載)。

到了五連桿基本就到頭了,再耍花活,也是在以上幾種懸架形式上稍加改動,比如梯形支撐等。

首先強調的是,懸架不是說支撐杆越多越好,越多則束縛多,不靈活,而少了則負載能力差,相對而言,四、五連桿最合適,而很多時候,四連桿纔是超選之品。

還有,也不能迷信連桿數量,還要看連桿做工和當初設計時選擇的受力點是否合適,比如,即使五連桿,但都是很細的杆子,不見得比粗壯的兩連桿結實。同樣,通過設計,能達到完美受力效果,無所謂幾連桿,連桿是爲行車靈活、負載強、行駛穩的目的服務的,達到以上目的就OK。

相比車輛行駛而言,人的運動方式就複雜多了,能走能跑能爬能跳能滾能翻能鑽能穿,總之,更靈活。那人有連桿嗎,既能承受體重又能承受運動時體重帶來的載荷同時還能保證人體平穩,如果有,是什麼連桿?

首先,人的哪部分相當於輪子,車輛行走時輪子接觸地面,人則是腳,而輪子和車身銜接是通過懸架,人腳和身體銜接則是通過腳踝,因此腳踝相當於人的懸架。

首先肯定的是,人絕對是獨立懸架。  

上圖是腳步踝關節,踝關節由脛骨下端、腓骨下端和距骨組成,而相比較車輛懸架,既要靈活又要負重,事實上只有這三根骨頭組成的踝關節起到承上啓下的作用,因此,人類的懸架就是三連桿獨立懸架,驚不驚喜?意不意外?

不過,人體接觸地面行走不是靠輪胎,而是腳步,僅僅憑藉“三連桿懸架”還無法滿足需求,事實也如此。

上面是腳步韌帶肌腱組織圖,如果加上跟骨、指骨、楔骨等,一共差不多40多個部件,由此承接了承重、運動、轉向等功能,應該是“40+連桿獨立懸掛”!

儘管人體骨頭、肌腱組織比不了車的鋼鐵塑料結實,但通過完美的設計,能承擔複雜運動且靈活多變,並且可承受一定負載力。

由此可見,作爲車輛,懸掛形式根據其使用目的設計就是好的懸掛,並不用刻意追求多少連桿,連臂形式,再說了,複雜的懸掛是舒服,銀子也喜人不是,所以適合自己的就是最好的!



相關文章