说到麦弗逊悬架,就不得不提它的发明人厄尔·斯蒂尔·麦弗逊。美国人麦弗逊是20世纪杰出的汽车工程师,30年代他任职通用公司工程中心,当时通用雪佛兰想要研发一种真正的小型汽车,而麦弗逊就是当时被任命的总设计师,他认为要设计小型车关键是悬架。麦弗逊一改当时盛行的板簧与扭杆弹簧的前悬架方式,创造性地将减振器和螺旋弹簧组合在一起,装在前轴上。实践证明这种悬架形式的构造简单,占用空间小,而且操纵性很好。后来,麦弗逊跳槽到福特,1950年福特在英国的子公司生产的两款车,是世界上首次使用麦弗逊悬架的商品车。麦弗逊悬架由于构造简单,性能优越的缘故,被行家誉为经典的设计。
目录
麦弗逊悬架的诞生
麦弗逊悬架架构
麦弗逊悬架优缺点
麦弗逊衍生悬架
麦弗逊悬架的诞生
麦弗逊式悬架是应前置发动机前轮驱动-FF(front engine front drive)车型的出现而诞生的。FF车型不仅要求发动机要横向放置,而且还要增加变速箱、差速器、驱动机构、转向机,以往的前悬架空间不得不加以压缩并大幅删掉,因此工程师才设计出节省空间、成本低的麦弗逊式悬架,以符合汽车需求。
麦弗逊悬架架构
麦弗逊式悬架由螺旋弹簧、减震器、A字形下摆臂组成,绝大部分车型还会加上横向稳定杆。麦弗逊式独立悬架的物理结构为支柱式减震器兼作主销,承受来自于车身抖动和地面冲击的上下预应力,转向节(也可说车轮,因为转向节作用于车轮)则沿着主销转动;此外,其主销可摆动,特点是主销位置和前轮定位角随车轮的上下跳动而变化,且前轮定位变化小,拥有良好的行驶稳定性。
在麦弗逊式独立悬架中,支柱式减震器除具备减震效果外,还要担负起支撑车身的作用,所以它的结构必须紧凑且刚度足够,并且套上螺旋弹簧后还要能减震,而弹簧与减震器一起,构成了一个可以上下运动的滑柱。还有一个关键部件---A字型下摆臂,它的作用是为车轮提供横向支撑力,并能承受来自前后方向的预应力。车辆在运动过程中,车轮所承受的所有方向的冲击力量就要靠支柱减震器和A字型下托臂这两个部件承担。
麦弗逊悬架优缺点
根据上述材料我们可以得知麦弗逊悬架的构造其实非常简单,而这种简单带来的最大好处就是其质量很轻,并且体积很小,对于很多前置发动机前轮驱动的车辆来说,车头部分的大部分空间都要用来布置横置的发动机以及变速箱,留给悬架的空间并不大,因此麦弗逊悬架体积小质量轻的优势就会表现的非常明显。
凡事都有两面性,结构简单能带来优势也会成为软肋。与双叉臂以及多连杆悬架相比,由于减震器和螺旋弹簧都是对车辆上下的晃动起到支撑和缓冲,因此对于侧向的力量没有提供足够的支撑力度。这样就使得车辆在转向的时候车身有比较明显的侧倾,并且在刹车的时候有比较明显的点头现象。很多采用麦弗逊悬架的小型车为了控制成本,也只能将这样的缺陷保留。虽然通过增加防倾杆能减小车辆侧倾,但是却不能根治这种情况。不过象宝马M3,保时捷911这样的高性能车型上,通过调整弹性元件以及增加拉杆等调校,麦弗逊悬架也一样可以变得非常强悍,但这也背离了麦弗逊悬架体积小,质量轻,成本低的特点。
衍生悬架
麦弗逊悬架有其独有的优势也有不可避免的劣势,因此很多厂家为了取长补短,因而有设计出了几种麦弗逊悬架的衍生物,像是宝马双球节减震支柱前悬架、连杆支柱式独立悬架等,虽说它们也各有利弊,但也在一定程度上改善了麦弗逊悬架的不足。