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扭力樑悬吊v.s多连桿悬吊 究竟有多大的差别?

所属栏目:Z微生活 发布时间:2020-07-11

1.连桿多或少的差异

2.悬吊如何影响定位

3.刚性上的差异

在上期提到,麦花臣悬吊与双A臂悬吊的最大不同是连桿的设计影响操控性和舒适性,而这两种悬吊都属于独立式。说到后悬吊,其中最热门的话题就是扭力樑与多连桿之间的争议,这是硬要把非独立式和独立式两种不同等级的悬吊较量。一般人认为,非独立式悬吊已经落伍,不符合现代汽车的需求,双A臂和多连桿才是王道。无论如何,我们从早期汽车使用的扭力樑谈起,到现代很夯的多连桿,之间到底进步了多少?

扭力樑(Torsion Beam)

非独立式悬吊,用一根樑连接左右车轮,代表其中一侧车轮的跳动会影响另一侧的车轮,影响舒适性和操控性。

多连桿(Multilink)

由双A臂衍生出的多连桿式悬吊,连桿之间以橡胶衬套或球面接头(关节)衔接,拥有更大的自由度应付路况。

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连桿多或少的差异

扭力樑悬吊的两侧设置拖曳臂,使悬吊呈工字形状。拖曳臂前端直接跟车体结合,由后端带动悬吊。由于横樑与拖曳臂是牵制在一起,强大的刚性足够扮演防倾桿的角色。当两侧的拖曳臂相对作出上下移动时,会扭转来提供悬吊的侧倾角度。简单的构造,自然缩减製造成本和维修费,使用空间也小,因此使用扭力樑的车款,行李厢的内轮拱佔据空间比多连桿小,但车轮跳动时容易互相牵连,贴地性就变差,过弯的稳定也受影响。

扭力樑悬吊v.s多连桿悬吊 究竟有多大的差别?扭力樑悬吊常伴随着两侧的拖曳臂(牛腿)与车体相接,横樑被当作横向定位的连桿。因使用空间小,在小型车款的后轴很常见到这种悬吊,实现空间最大化。

由双A臂进化的多连桿悬吊,构造跟双A臂极为相似不易辨认,多以原厂公布为準。与扭力梁悬吊的最大不同是,多连桿的支臂可以独立运作,大大减缓路面的冲击。以三到五连桿居多的多连桿悬吊,能调整几何变化的自由度更高,使赛车队中的工程师能利用电脑模拟悬吊的动态作出更细腻的调校来提高过弯的稳定性。尤其越野赛车中,非常需要能自行调整定位的多连桿,以适应路况多变的越野操驾。而在高级房车中对舒适性和操控性的要求甚高,多连桿也吸引更多车厂投入研究,但複杂的结构对塑造空间最大化的小型车来说是不利的。

扭力樑悬吊v.s多连桿悬吊 究竟有多大的差别?多连桿悬吊为缔造更佳的乘坐舒适和操控,设定每根连桿有不同的长度和角度,作出更连续的动作来保持轮胎贴地,多半使用在性能车和高级房车。

悬吊如何影响定位

在上期我们提到,悬吊的种类决定车轮的外倾角、后倾角和内倾角定位,只要其中一项调整不正确就会造成轮胎偏磨耗,影响操驾。而前束角也是非常重要的一环,从前轮上方来看,是车轮与车辆前进方向的夹角,呈现内八的形态,目的是让前束角的侧向力和外倾角的侧倾推力相互抵消,也就是说抵消外倾角的外滚作用,减少轮胎磨耗和提高行车的前进力。而市面上的前驱/后驱车多设定为内八形态(toe-in)配合正外倾角,用于一般道路行驶;而赛车会被调整成外八形态(toe-out)配合负外倾角,提高车尾的稳定性。

扭力樑悬吊v.s多连桿悬吊 究竟有多大的差别?用在前轴的多连桿,有推桿的加持下,受到前后力量(加速和煞车的力)或侧向力时能自行调整最合适的前束角,强化车子前进的稳定。

虽然扭力樑在操控感上不及多连桿,但在定位中仍有它的优点。当左右轮跳动时,靠横樑牵扯在一起,使外倾角和前束角不会被改变,轮胎磨耗变小。此外,在作车高降低时,不容易改变轮胎的角度,让操控感还能保持。而多连桿最大的优点,在于调校其中一根连桿的角度时,不会影响其他连桿的参数,方便车队调校,达到赛车的最佳状态,相对于双A臂其调校的自由度更高了。多连桿受力时能自行调整外倾角和内倾角以保持轮胎贴地性外,也能自行调整前束角,对提高前行的稳定性更上一层。

扭力樑悬吊v.s多连桿悬吊 究竟有多大的差别?当左右轮跳动不一致时,很难做到像多连桿精準的车轮角度变化,且简单的构造使设定的自由度较小,操控的安定性也较差。

扭力樑的进化
 

经过多年的努力,目前许多车厂的扭力樑已经优化不少,透过横樑本身的弹性,使左右轮的动作有一定的自由度。再说横樑与轮轴线的距离设定能影响操控和舒适,间接改变车轮的角度,趋近独立式悬吊的优势,加上有推桿的强化,也能达到不错的性能表现,几乎是小型掀背车的标配。

扭力樑悬吊v.s多连桿悬吊 究竟有多大的差别?扭力樑的结构非常坚固,变形率非常低,不但能确保轴承不会位移,也能减少接头上的损坏,对于看重控制成本的小车,选用扭力樑悬吊当然是不错的选择。
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刚性上的差异

扭力樑的结构本体非常坚固耐用,变形率很低,所以对接头的磨损相对比较少,但重量不轻,面对颠簸的路面时,悬吊的上下移动产生的惯性很大,避震器无法很精确的吸收能量,不容易达到很高舒适性和操控性的要求。当其中一轮压到石头向上升起时,会拉扯另一轮胎作横向位移,造成车尾会有轻微的摆动。但为何都是小车在使用?最主要的原因在于研发成本低和时程短,简单的构造容易组装。此外,藉由非独立悬吊的高刚性特点,皮卡车和部分越野车会採用这款作为后悬吊来提高承载量,只不过是用叶片弹簧式悬吊(另一种非独立悬吊)。

扭力樑悬吊v.s多连桿悬吊 究竟有多大的差别?虽然很重的扭力樑无法精準的避震,但高刚性也提昇耐用度,是很多车厂推出市售前驱车的首选。

作为独立悬吊的多连桿有很高的灵活度和很大的改装空间,但刚性不比扭力樑强大,每根连桿的接头受力很大,磨损的机率也越大,从而提高保养成本。因此,若要达到扭力樑的耐用度,在研发过程中,用料和结构要非常讲究,才不会让连桿变形,也直接在价格上翻倍。扭力樑也并非是操控的杀手,其结构也能维持良好的高速稳定性,只不过在弯道上不是多连桿的对手,所以搭载非独立悬吊没有一定比独立悬吊差,车身的配重也是关键,要达到好的操控和舒适并非只有调校悬吊而已。

扭力樑悬吊v.s多连桿悬吊 究竟有多大的差别?为了提高耐用度,多连桿的结构就比扭力樑複杂许多,所以这款悬吊多用在后驱车和4WD车,但也在性能前驱车出现,如10th Civic FC。



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