麥弗遜式懸挂

麥弗遜式懸挂

獨立懸挂的種類
麥弗遜(macphersan)式懸挂是獨立懸挂的一種,是當今最為流行的獨立懸挂之一,一般用于轎車的前輪。簡單地說,麥弗遜式懸挂的主要結構即是由螺旋彈簧加上減震器組成,減震器可以避免螺旋彈簧受力時向前、後、左、右偏移的現象,限制彈簧隻能作上下方向的振動,并可以用減震器的行程長短及松緊,來設定懸挂的軟硬及性能。[1]
  • 中文名:麥弗遜式懸挂
  • 外文名:macphersan
  • 别名:
  • 優點:讓各種發動機的匹配更靈活
  • 起源:因應前置發動機車型的出現

起源

麥弗遜式懸挂是因應前置發動機前輪驅動(ff)車型的出現而誕生的。ff車型不僅要求發動機要橫向放置,而且還要增加變速箱、差速器、驅動機構、轉向機,以往的前懸挂空間不得不加以壓縮并大幅删掉,因此工程師才設計出節省空間、成本低的麥弗遜式懸挂,以符合汽車需求。現在一般轎車的前後懸挂基本都是麥弗遜式或其變型。

麥弗遜(mcpherson)是個人名。他是美國伊利諾斯州人,1891年生。大學畢業後他曾在歐洲搞了多年的航空發動機,并于1924年加入通用汽車公司的工程中心。30年代,通用的雪佛蘭公司想設計一種真正的小型汽車,總設計師就是麥弗遜。他對設計小型轎車非常感興趣,目标是将這種四座轎車的質量控制在0.9噸以内,軸距控制在2.74米以内,設計的關鍵是懸挂。麥弗遜一改當時盛行的闆簧與扭杆彈簧的前懸挂方式,創造性地将減振器和螺旋彈簧組合在一起,裝在前軸上。實踐證明這種懸挂形式構造簡單,占用空間小,而且操縱性很好。應用

麥弗遜跳槽到福特,1950年福特在英國的子公司生産的兩款車,是世界上首次使用麥弗遜懸挂的商品車。麥弗遜懸挂由于構造簡單,性能優越的緣故,被行家譽為經典的設計。麥弗遜在汽車前懸挂上的應用之廣是其他懸挂無法比拟的。大到寶馬M3,保時捷911這類高性能車,小到菲亞特STILO,福特FOCUS,甚至國産的哈飛面包車前懸挂都是采用的麥弗遜式設計。

優點

到底是什麼原因能讓麥弗遜懸挂的應用如此廣泛?這種如此常用的懸挂到底有哪些性能特點呢?我們先從它的設計結構了解起吧。

麥弗遜懸挂通常由兩個基本部分組成:支柱式減震器和A字型托臂。之所以叫減震器支柱是因為它除了減震還有支撐整個車身的作用,他的結構很緊湊,把減震器和減震彈簧集成在一起,組成一個可以上下運動的滑柱;下托臂通常是A字型的設計,用于給車輪提供部分橫向支撐力,以及承受全部的前後方向應力。整個車體的重量和汽車在運動時車輪承受的所有沖擊就靠這兩個部件承擔。

所以麥弗遜的一個最大的設計特點就是結構簡單,結構簡單能帶來兩個直接好處那就是:懸挂重量輕和占用空間小。我們知道,汽車懸挂屬于運動部件,運動部件越輕,那麼懸挂響應速度和回彈速度就會越快,所以懸挂的減震能力也就越強;而且懸挂質量減輕也意味着彈簧下質量減輕,那麼在車身重量一定的情況下,舒适性也越好。占用空間小帶來的直接好處就是設計師能在發動機倉布置下更大的發動機,而且發動機的放置方式也能随心所欲。在中型車上能放下大型發動機,在小型車上也能放下中型發動機,讓各種發動機的匹配更靈活。

缺點

說了這麼多麥弗遜懸挂的優點,也該談談缺點了。也正是因為麥弗遜結構過于簡單,造成懸挂的剛度有限。由于麥弗遜懸挂隻能靠下托臂和減震器支柱來承受強大的車輪沖擊力,所以較易發生幾何變形。這種變形體現到駕駛感受上,就是駕駛者會明顯的感覺到車身穩定性較差。無論是轉彎側傾,還是刹車點頭現象,都非常明顯。當然,設計師們也想了不少辦法來解決穩定性問題。我們經常聽說的橫向穩定杆,防傾杆,平衡杆等等都是用來提高麥福遜懸挂幾何剛度和橫向穩定性的部件

橫向穩定杆是一根擁有一定剛度的扭杆彈簧,他與左右懸挂的下托臂或減震器滑柱相連。當左右懸挂都處于颠簸路面時,兩邊的懸挂同時上下運動,穩定杆不發生扭轉;當車輛在轉彎時,由于外側懸挂承受的力量較大,車身發生一定側傾。此時外側懸挂收縮,内側懸挂舒張,那麼橫向穩定杆就會發生扭轉,産生一定的彈力,阻止車輛側傾。從而提高了車輛行駛穩定性。而再增加支撐杆部件,則能達到同時提高懸挂縱向剛度的目的。

但是,光靠增加穩定杆所提高的性能是有限的,使用各種穩定杆設計能從一定程度上提高穩定性和懸挂幾何剛度。如果要從根本解決這些問題,就必須改變整個懸挂的幾何形狀,那麼多連杆和雙搖臂懸挂就成了高性能懸挂的代表。麥弗遜懸挂除了在穩定性和剛度方面要遜色于多連杆以外,在耐用性上也不能與多連杆懸挂相提并論。由于麥弗遜懸挂的減震器支柱需要承受橫向力,同時又要起到上下運動減低震動的目的,所以減震器支撐杆的摩擦很不均勻,減震器油封容易磨損造成液壓油洩露降低減震效果。

總評

優點:麥弗遜懸挂擁有良好的響應性和操控性,而且結構簡單,占用空間小,成本低,适合布置大型發動機以及裝配在小型車身上。

缺點:穩定性差,抗側傾和制動點頭能力弱,增加穩定杆以後有所緩解但無法從根本上解決問題,耐用性不高,減震器容易漏油需要定期更換。(這條好像有點土,還漏油呢)

相關詞條

相關搜索

其它詞條