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悬挂形式谈 麦弗逊悬挂简述

来源:无敌汽车网 文:Kenny 图:-- 鸣谢:-- 审:R.P

2011-10-09

[导读] 作为独立悬挂中可以说是采用率最高的悬挂形式,麦佛逊(英文MacPherson Strut,香港根据粤语音译作“麦花臣”)广泛应用于民用车领域。麦弗逊悬挂起名源自它的发明者“麦佛逊”。虽然麦佛逊以其结构紧凑,运作高效而成为能见度最高的前悬挂形式,它却不是最先被发明出来的独立悬挂形式。

作为独立悬挂中可以说是采用率最高的悬挂形式,麦佛逊(英文MacPherson Strut,香港根据粤语音译作“麦花臣”)广泛应用于民用车领域。麦弗逊悬挂起名源自它的发明者“麦佛逊”。虽然麦佛逊以其结构紧凑,运作高效而成为能见度最高的前悬挂形式,它却不是最先被发明出来的独立悬挂形式。最初的悬挂系统,是与非承载式车身搭配的,也就是大梁式车架。于是能够轻易地将悬挂系统的导向机构以及弹性元件全部安装在大梁之上的双横臂系统,便是当时出现最早,并且普及率最高(事实上不存在其他形式的独立悬挂,能合理地与大梁式车架搭配)。随着承载式车身被发明出来,汽车的尺寸也可以很大程度地紧凑化。而悬挂系统亦有紧凑化的需求。麦佛逊式悬挂系统的概念是,作为弹性元件的避震器,通过结构强化之后,同时担任转向以及传递力以及力矩的作用,从而可以简化导向机构,腾出更多的空间给引擎舱。

麦弗逊式悬挂的结构相当简单:下横臂是唯一的导向机构元件,负责传递纵向以及横向的作用力,因而下横臂的形态与双横臂的横臂相近,都是呈“A”形,在复杂的受力环境里能兼顾各个方向的强度;弹性元件的避震机柱则同时要整合弹簧、减震,以及轴向、横向的受力结构,所以避震机柱的结构比其他形式的避震机要更为坚固,视觉上也更为粗壮。在这里要强调一点,“麦佛逊”是对前悬挂的专称,它的必要条件是“避震机柱”同时负责转向。而类似斯巴鲁翼豹(9代及以前)的后悬挂结构,只能称为“类麦弗逊”。

麦佛逊的避震机柱,一端与转向机刚性固定,另一端也就是上固定点,就是安装在我们俗称的“避震器塔顶”之上。上固定点要兼顾避震机柱的旋转(随转动轮)以及承受力与力矩。因此麦佛逊悬挂的“塔顶”,比起双横臂或者多连杆系统,其设计强度要求更高。插句题外话,为补强塔顶强度,也就衍生出被称为“顶吧”的横向撑杆,将左右塔顶刚性连接起来,使得原本半开放的整个引擎舱,从正前方切面看过去是个闭合的四边形,消除了两端塔顶因为受力而向中间弯折的变形。

麦佛逊悬挂的优点相信很多人都耳熟能详了:结构紧凑,占用空间少;车架受力点少,车架受力设计简单;部件少,成本低。而缺点就是车轮上下运动时,主销的运动规律由下摇臂的几何角度决定,轨迹是单一的圆弧,无法通过改变转向节的约束条件,来获取复杂的定位参数变化规律,因此在运动性与舒适性方面,麦佛逊都不显得特别出色。可以说麦弗逊就是最中庸的设计,成本低、工作可靠、性能不过不失。

图:这是宝马5系的麦佛逊悬挂,由于占用的空间更少,因此受到世界上绝大部分汽车制造厂商的欢迎。

图:这是麦佛逊悬挂的全貌,下摇臂连接着转向节的下半部分,避震机柱则固定在转向节的上部分,转向横拉杆控制转向节与避震机柱整体转动。

 

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