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麦弗逊悬挂有哪些优缺点?

当你打开一辆家用车的引擎盖, 或者趴在车底观察那错综复杂的机械结构时你总会看到一个熟悉又陌生的身影——那个像穿着盔甲的士兵一样立着的减震器。没错,这就是麦弗逊悬挂。它就像是汽车底盘界的“方便面”,便宜、管饱、随处可见,但总有人觉得它不够“高级”。今天 咱们不聊那些枯燥的教科书定义,而是要扒开这层铁皮,用一种更感性、更真实的角度,来聊聊这个统治了汽车界半个多世纪的悬挂系统到底是个什么鬼。

麦弗逊悬挂有哪些优缺点?
麦弗逊悬挂有哪些优缺点?

为什么它无处不在?——简单粗暴的胜利

是不是? 先说说 我们得承认一个事实:麦弗逊悬挂之所以能成为家用车的前悬挂标配,绝对不是主要原因是它长得好看,而是主要原因是它太会“过日子”了。空间就是金钱,重量就是燃油经济性。麦弗逊悬挂的结构之简单,简直让人怀疑人生。它主要就由三个部分组成:一个减震器,一个螺旋弹簧,还有一个下摆臂。这就完了?对,这就完了。相比于双叉臂那种上下左右各种连杆堆砌的复杂结构,麦弗逊简直就是极简主义的代表。

完善一下。 这种简单带来的直接好处就是——省地儿。你想想,前发动机舱里本来就塞满了发动机、变速箱、散热器,还得给转向系统留位置。如果悬挂再占个大地方,设计师估计得疯。麦弗逊悬挂主要原因是把减震器和弹簧合二为一,并且取消了上摆臂,给发动机横置留出了巨大的空间。这就是为什么你在绝大多数前驱车上都能看到它的身影。

当然除了空间,成本也是车企无法拒绝的理由。零件少,意味着模具少,装配工时少,出问题的概率相对也少。对于一辆几万块或者十几万的代步车每一分钱成本都要精打细算。 我直接起飞。 麦弗逊悬挂,简直就是车企的“省钱利器”。

那些被忽略的几何细节

虽然它看起来简单, 但如果你真去研究它的几何运动学,你会发现里面藏着不少玄机。工程师们在调校这玩意儿的时候,其实是在走钢丝。比如在设计之初,为了优化力的传递,他们往往会关注一些非常细微的几何参数,嗯,就这么回事儿。。

b.点G和N之间只有很小的距离D;

这个看似不起眼的距离D,其实决定了主销偏移距的大小。如果这个距离没设计好,你的方向盘在过坑的时候可能会被狠狠地打手, 希望大家... 或者轮胎磨损得异常快。所以别看麦弗逊结构简单,要把这几个点布置得恰到好处,那可是需要功力的。

我血槽空了。 而且,这种结构在受力传导上也有其独到之处。当车轮受到冲击时力的传递路径非常关键。

不忍直视。 a.由于具有较大的有效距离C,作用在车身连接点E和D处的力较小;

这意味着什么呢?意味着车身连接点受到的应力冲击会相对缓和一些。这对于车身的耐久性和NVH其实是有好处的。力被分散了车身上那些焊点就不容易那么容易开裂, 拖进度。 你坐在车里感受到的细碎震动也会少那么一点点。当然这一切的前提是设计得当。

优点大起底:不仅仅是便宜

说了半天咱们得系统地一下这玩意儿到底好在哪。除了刚才提到的空间和成本,它在驾驶层面其实也有不少可圈可点的地方,本质上...。

还有啊, 麦弗逊式悬架的其他优点包括:

麦弗逊悬挂系统具有出色的响应性和操控性,且结构简单,占用空间小,成本低,重量轻,适合布置大型发动机以及装配在小型车身上。

这里提到的“响应性”其实很有意思。主要原因是减震器本身就是转向主销的一部分,所以当车轮跳动时悬挂的反应非常直接。没有那么多复杂的连杆迟滞,方向盘指哪打哪的感觉在调校优秀的麦弗逊前悬上体现得淋漓尽致。 研究研究。 这也是为什么很多主打操控的小钢炮, 比如福特福克斯、大众高尔夫,依然坚持在前悬使用麦弗逊的原因——只要调校得好,它真的很快。

而且,对于车身设计师这简直是福音。

其他优点

易于构造前部车底板形状。

欧了! 你想想,前部车底板平整了不仅空气动力学好做,而且车内脚部空间也能做得更平整。坐在驾驶位上,你的双脚不会踩在一个鼓包上,这背后其实有麦弗逊悬挂的功劳。

再来说说一些容易被忽视的技术细节:

c.弹簧行程大;

物超所值。 这一点对于越野车或者通过性要求高的车来说太重要了。麦弗逊悬挂的结构特点允许弹簧有较长的压缩和拉伸行程。这意味着车轮可以上下大幅度移动而不会轻易“打底”。这就是为什么很多硬派越野车也能应付一定程度的烂路。行程长,轮胎就能一直贴在地上,抓地力就有保障。

再说说 还有一个关于“极简”的极致体现:

d.省去了三处支承;

少三个支承点,就意味着少三个橡胶衬套,少三个磨损源,少三个可能产生异响的地方。这在维护保养和长期使用可靠性上,按道理讲是一个巨大的优势。虽然现实情况可能主要原因是减震器本身的寿命问题而打折扣,但从机械原理上讲,越简单越可靠是永恒的真理。

缺点也是硬伤:物理学的无情

但是咱们不能光唱赞歌。麦弗逊悬挂之所以没有统治所有车型,是主要原因是它的物理缺陷也是无法回避的。它就像是一个偏科的学生,数学考了满分,但语文总是及格徘徊,佛系。。

缺点

并且

它的最大软肋在于“抗侧倾”能力和“刹车点头”现象。这得从它的结构说起。麦弗逊悬挂只有一个下摆臂来约束车轮的运动。当车身过弯发生侧倾时减震器本身是跟着车身一起倾斜的,而车轮被下摆臂拉着。这就导致了一个问题:车轮的外倾角变化非常剧烈。简单说车子一倾斜,车轮的接地面积就变小了抓地力随之下降。这就是为什么很多装配麦弗逊悬挂的车在过急弯时感觉“发飘”,或者推头比较明显的原因,在理。。

更糟糕的是 当你大力刹车时车身重心前移,由于悬挂结构的几何特性, 坦白说... 车头会有一个明显的下沉动作。

行驶在不平路面时车轮容易自动转向,所以呢驾驶者必须用力保持方向盘的方向。当受到剧烈冲击时滑柱易造成弯曲,进而影响转向性能。还有啊,稳定性差,抗侧倾和制动点头能力弱。虽然增加稳定杆可以缓解这些问题,但无法从根本上解决。还有啊,耐用性不高,减震器容易漏油,需要定期更换。

这段话其实说得很痛心。特别是“车轮容易自动转向”这一点,学名叫“扭矩转向”或者“路感过于丰富”。你在过减速带或者坑洼路面时方向盘会突然自己抢方向, 嗯,就这么回事儿。 这对于新手司机来说简直是噩梦。而且,主要原因是减震器充变成“走位风骚”的醉汉,方向盘再也回不正了。

至于“抗侧倾和制动点头能力弱”,这几乎是所有家用车的通病。你一脚刹车下去,感觉车头猛地一点,这就是物理结构决定的。虽然现在的工程师可以通过加装很粗的防倾杆来硬拉住车身, 或者通过改变衬套的硬度来弥补,但这只是治标不治本。硬来的后来啊就是悬挂变硬,舒适性下降。这就是所谓的“鱼与熊掌不可兼得”。

舒适性与耐用性的博弈

说到舒适性,麦弗逊悬挂其实挺委屈的。它经常被扣上“廉价”、“颠”的帽子,但这真的公平吗,也是没谁了...?

麦弗逊悬挂的优缺点
麦弗逊悬挂的优缺点

只是 麦弗逊悬挂系统存在一些缺点,如:

舒适性尚可:尽管不如某些其他类型的悬挂系统舒适,但麦弗逊悬挂仍然能够在一定程度上吸收和减轻路面的颠簸。 一针见血。 耐用且具有较强的道路适应能力:耐...

其实麦弗逊的舒适性很大程度上取决于“钱”。几万块的微型车用麦弗逊,那肯定颠;但几十万的豪华车用麦弗逊,人家可以做得非常舒服。为什么?主要原因是减震器的阻尼技术、弹簧的刚度、以及各种液压衬套的应用,都能极大地提升质感,脑子呢?。

但是对于普通家用车耐用性确实是个大坑。刚才提到了“减震器容易漏油”。这太真实了。主要原因是麦弗逊的减震器不仅要承担减震任务,还要承担导向任务。这就好比让一个长跑运动员去参加摔跤比赛,他的身体承受了巨大的剪切力。时间久了油封磨损,漏油就在所难免。一旦漏油,减震效果丧失,底盘就会变得松散,甚至发出“咯噔咯噔”的异响。这几乎是所有老款家用车必经的“通病”。

横向对比:它到底处于什么段位?

为了让大家更直观地了解麦弗逊悬挂的江湖地位,我特意做了一个简单的对比表格。咱们把它和常见的双叉臂、多连杆放在一起看看,蚌埠住了...。

特性 麦弗逊悬挂 双叉臂悬挂 多连杆悬挂
结构复杂度 简单 复杂 非常复杂
占用空间 极小 较大
制造成本 中高
操控性能 响应快, 但极限稳定性一般 极佳,外倾角控制精准 可调教度高,兼顾舒适与运动
舒适性能 一般,取决于减震器质量 较好 优秀
主要应用场景 家用车前悬、小型车全车 豪华车前悬、运动跑车 中高端车后悬、豪华车

从表格里可以看出来麦弗逊悬挂在“性价比”这一栏是绝对的王者。它用最少的钱和空间,办了80%的事情。而剩下的20%,也就是极致的操控和极致的舒适,是留给那些更昂贵的悬挂系统的。 至于吗? 对于咱们普通老百姓每天在城市里代步,有时候跑跑高速,麦弗逊悬挂其实完全够用了。甚至可以说它是为了适应现代城市交通环境而进化的最完美的形态之一。

没有完美的悬挂, 只有最适合的选择

聊了这么多,我们应该怎么看待麦弗逊悬挂呢?别主要原因是它便宜就看不起它,也别主要原因是它常见就觉得它高级。它就是一个工具,一个极其成功的工业设计结晶。它承载了无数家庭的出行,见证了汽车工业从昂贵走向普及的历史,这东西...。

当你下次开着你的小车, 经过一个坑洼路面感觉到方向盘轻微抖动,或者车头轻轻一点时别急着抱怨。那是麦弗逊悬挂在用它的方式告诉你:“嘿,老板,这坑有点深,我尽力了但我也就这个价。” 如果你想要更好的,那就得掏更多的钱去买双叉臂或者空气悬挂。但在那之前,让我们给这位“万金油”一点掌声吧。毕竟在物理法则和成本控制的夹缝中,它已经做到了最好,我们都经历过...。

所以麦弗逊悬挂的优缺点,其实就是汽车生活的一个缩影。我们在预算、空间、舒适和激情之间不断权衡,到头来选择了那个最适合自己的答案。而麦弗逊,对于绝大多数人就是那个最正确的答案。

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