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这才是麦弗逊悬架的真正硬伤

时间:2018-11-12 07:39 点击:
悬架扫盲07-这才是麦弗逊悬架的真正硬伤

之前说了麦弗逊悬架那么多的优势,今天该揭短了。

吐槽麦弗逊悬架的文章随处可见,但感觉写文章的人很少说到点儿上,多在断章取义,或者是为了结论去凑文章。今天看看诺诺提到的这些短板,算不算独家揭秘?

麦弗逊悬架的劣势

如果想把悬架的优劣彻底说清楚,就得牵扯很多附加知识。

因为主旨扫盲,我会在一些地方做简化,帮助大家先看清方向。如果想追根究底,体验底盘调校令人窒息的魅力,那就一路追帖追到高级篇《操控魔方》吧,专为汽车狂人和改装粉而写!

01车轮外倾角受悬架高度影响较大

严格的说,这一点不算劣势,只能说“比较考验调校”,调好了不输别人,调不好,开起来就会觉得不对劲。对于没有追过《完美轮上调校》系列的诺粉,得快速普及一下车轮外倾角的概念。

车轮外倾角(Camber)很好理解,就是车轮朝外倒的角度,专业说法是“偏离竖直平面的角度”。

这才是麦弗逊悬架的真正硬伤

图:车轮外倾角

一般轿车的车轮都往里面倒的,也就是外倾角<0,下图是宝马新3系的车轮外倾角实测(-1.9度)▼

这才是麦弗逊悬架的真正硬伤

图:宝马320i的车轮向内倾斜

车轮为啥就不能乖乖地垂直于地面呢?说清这个问题足够写两集,今天只要记住,悬架高低变化时,车轮外倾角变化越小越好,这也是衡量好坏悬架的一个基本考核方向。

这才是麦弗逊悬架的真正硬伤

图:车轮跳动时外倾角的变化

上图就是一个真实案例,车轮发生上下6cm跳动时,外倾角的变化达3.22度,对于操控性能车而言,这已经是很吓人的变化咯!

提前剧透一下,如果是下图这样的双叉臂悬架,无论如何跳动,都可以做到外倾角恒定哦,大家看得明白吧?(平行四边形原理哈!)▼

这才是麦弗逊悬架的真正硬伤

图:双叉臂悬架的跳动模拟

那么,装麦弗逊悬架的车子咋办呢?通过CAE技术,工程师对车轮跳动的范围进行了划分,以跳动范围±6cm为例,(-2cm,4cm)属于重要区间,日常用车和中等激烈程度驾驶都会访问到。

在这个区间里,考虑到驾驶稳定性,外倾角最好呈现比较稳定的轻微负值。(选取这一段作为常用区间,还有出于其他参数的考量,日后再聊)

超出这个区间的概率很小,被视为极端情况。如,过度回弹时外倾角变化剧烈,会造成行驶不稳定;或者过度压缩时车轮严重内倒,会造成侧向附着力下降,这些问题虽然会影响驾控,但这个时候,其他参数发生走样(如侧滑、前轴太重,座椅包裹不够)对驾控造成的综合影响更加引人注目,所以失调的外倾角已经不那么凸显了。

因此,工程师们实际上只需要重点优化悬架行程的某一段,就可以让一台家用轿车的日常驾驶性能和主观体验明显提升,通常并不需要全局均匀施力。这样,省下来的精力可以去攻克其他系统的突出问题,比如想办法增强路面的反馈,让驾驶者更有信心。这就是取舍艺术在汽车工程上的演绎,和田忌赛马一个道理。

视野决定格局,此话一点不假。现实工作中,很多工程人员因为视野和知识面狭窄,只懂或只关心自己负责的领域,在根本不是瓶颈的地方花费了很多精力和时间,对车辆整体性能的提升却并不大。

因此,诺诺主张用全局的眼光剖析汽车技术。一个优秀的汽车工程师,无论主攻哪个零件,他对汽车理论和系统知识的掌握都应该是让人钦佩的。

02不适合使用较宽的前轮

较大的主销内倾角会导致转向特性恶化。对于麦弗逊悬架而言,限制了主销内倾角,就等于限制了前轮宽度。

这里得简单科普一下主销内倾角。看下图,简单地讲,前轮转向就是围绕这根轴动作的,这根轴就叫主销(King pin),国王轴?看英文就知道NB了吧,它就是转向时,车轮绕着旋转的那根轴▼

这才是麦弗逊悬架的真正硬伤

图:主销内倾角

这个“国王轴”为毛要设计成内倾呢?简单的说,就是想在车轮转向时,人为制造车身的抬升。坏处是转向时会更费劲(自己举自己嘛),好处是回正时会有重力效用辅助方向盘回位,在车子开起来后,方向盘的回位感会更强。

主销内倾还有一个好处,就是为轮胎的内侧让出了一些空间,减振器不容易蹭到轮胎(如下图)。

这才是麦弗逊悬架的真正硬伤

图:车轮和减振器可能干涉

凡事过犹不及,这个轴内倾不能太多,否则转向特性就走样了。因此麦弗逊悬架留给轮胎的宽度是有限的,安装太宽的轮胎就可能蹭到减振器。

好在后驱车往往不需要太宽的前轮,因此宝马、奔驰表示对此劣势并无压力。

聊到这里,一定有人会建议用轮距加宽法兰,或特殊偏距的轮毂来解决宽胎干涉的问题。请粉丝们先忍一下,我今后会跟大家聊改装盲区之“越改越烂”时,一定不会忘记详聊宽胎这个话题的。

这才是麦弗逊悬架的真正硬伤

图:减振器上的避让坑(新奥迪A3)

当然,在一些讨巧的设计中,减振器筒身上还做出了轮胎避让坑,可以继续为车轮让出几毫米的空间。看上图的设计,工程师仿佛在说:“我们已经尽力了!”

03通常不适合低矮车身

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