簡析汽車懸架系統
很多消費者在買車之前，都會拿著價格配置參數表去不斷對比同價位不同車型之間的差異。在底盤參數這一項裏，會有前後懸架的規格。會出現各種專用名詞，例如：麥弗遜、扭力梁、雙叉臂、多連桿、整體橋等等等，讓人眼花繚亂。不懂車的小白們也會去查看各種知名車評人的汽車評測，他們會像個專家一樣的告訴你：「這輛XXX的懸架很軟，純舒適取向，在轉彎的時候呢，側傾很大。我認為它的側向支撐是不夠的，軟趴趴的，對路面的回饋很模糊，沒什麼路感，過彎的極限也不高，沒什麼操控性。」
也正是因為這些偽「專家」的存在，才導致了絕大部分消費者對汽車的又一認知誤區——即：懸架越硬，過彎側傾越小，操控性越好；懸架軟，過彎側傾就大，操控性就差。本文就將深入淺出的講解一下：懸架系統的作用、常見懸架系統的結構分類及其特性、如何去判斷一輛車的操控性與舒適性。
Part1：懸架系統在一輛汽車當中的作用是什麼？
什麼是懸架？
懸架是車架（車身）與車橋（車輪）之間的一切傳力連接裝置的總稱。通俗點講，懸架連接了車身與車輪。
（雷克薩斯ES：前麥弗遜+後多連桿）
懸架的主要作用：
1. 把路面作用於車輪上的垂直反力、縱向反力和側向反力以及這些反力所造成的力矩傳遞到車架（或承載式車身）上，保證汽車的正常行駛，即起傳力作用；
2. 利用彈性元件和減振器起到緩衝減振的作用；
3. 利用懸架的某些傳力構件使車輪按一定軌跡相對於車架或車身跳動，即起導向作用；
4. 利用懸架中的輔助彈性元件橫向穩定器，防止車身在轉向等行駛情況下發生過大的側傾。
Part2：懸架系統由哪些部件組成？
懸架的基本組成：
1．彈性元件（各類彈簧），起緩衝作用；
2．減震元件（減震器），起減震作用；
3．導向機構（控制臂&推力桿組成），起傳力和導向作用；
4．橫向穩定器（橫向防傾桿），防止車身產生過大側傾。
（常見獨立懸架結構示意圖）
彈簧&減震器是汽車懸架系統中最重要的兩個部件。彈簧具有一定的緩衝作用，但並不具備減震的能力，它只能夠延長衝擊的作用時間，將單位時間內的受力變小，實現緩衝的效果。若一輛汽車的懸架系統只有彈簧而不配備減震器，則整車的舒適性不會得以改善，於是後來纔有了減震器。減震器可以吸收能量，將衝擊的動能轉化為熱能，其也不能獨立的存在，因為它自身不具備支撐的作用。
由此可見，減震器與彈簧必須同時作用在汽車上。彈簧壓縮與回彈的過程中，減震器同時去吸收能量，但之後彈簧恢復到原長又可以把車輛給支撐到一個正常的高度。
常見的幾種彈性元件（彈簧）：
1.螺旋彈簧
螺旋彈簧是汽車懸架系統中最常用的彈性元件。
2.鋼板彈簧
鋼板彈簧既有緩衝減震的效果，又具有一定的導向作用，因此可以直接作為懸架系統使用。很多卡車、公交車的後車軸，都是使用的鋼板彈簧這種懸架結構。
3.扭桿彈簧
扭桿彈簧本身是一根由彈簧鋼製成的桿，可以產生一定的旋轉彈性形變。
4.空氣彈簧
空氣彈簧具有較好的可變剛度特性，現多用於高檔轎車、高檔客車、高檔SUV。
雙桶減震器工作原理：
（雙桶減震器工作流程示意圖）
減震器中的油液在上下流動的過程中釋放熱量，將衝擊的動能轉化為減震器的熱能，在壓縮與回彈的過程中都可以吸收能量。許多高檔車採用的可變懸架，即可以調節懸架的軟硬程度以適應不同的道路狀況。其原理就是調節減震器中閥門油孔的大小，以此來改變減震器中油液的流速，壓縮阻尼與回彈阻尼便會因此發生改變。
Part3：常見的幾種汽車懸架（結構&特點）
汽車懸架的分類
獨立懸架：左、右車輪通過各自的懸架與車架（或車身）連接，互不幹擾。
非獨立懸架：左、右車輪用一根整體軸連接，再經過懸架與車架（或車身）連接，過坎時會相互幹擾。
（懸架分類簡單示意圖）
補充：簧載質量&非簧載質量
簧載質量——即簧上質量，被彈簧所支撐的車架、車身、乘員等質量的總和。
非簧載質量——即簧下質量，彈簧下面各部件質量之和，比如輪胎、輪圈、剎車、羊角、懸掛擺臂等等，在行駛車輛受到衝擊時能夠跳動的部件的質量之和。
一個重要的結論（篇幅有限，無法具體展開推導過程）：一輛車的非簧載質量相對於簧載質量越輕，則這輛車的車輪貼地性、操控性、舒適性都會更好。
民用車中常見的非獨立懸架——整體橋式、扭力梁式
a.整體橋式非獨立懸架
整體橋（浮動橋）式非獨立懸架結構如下圖所示，左右輪之間通過一根硬軸連接，形成一個整體的後車橋結構。當一側車輪受到衝擊上下浮動，另一側的車輪也會隨之上下浮動，左右兩側會出現互相干擾的情況，影響車輛的舒適性。整體橋非獨立懸架的優點則是承載力強、耐久性、可靠性較好。
（整體橋式非獨立懸架結構示意圖）
對於操控性而言，整體橋懸架有利有弊。優點是能使車輪儘可能的垂直於地面，提供較強的抓地力，美國著名的直線加速賽中的賽車都會採用這種結構的懸架。缺點是自身重量大，因此非簧載質量變大，導致車子的貼地性變差，尤其在過彎時的貼地性很差。綜上所述，整體橋式懸架不太適合用在特彆強調操控性的汽車上。
（美國直線加速賽車）
b.扭力梁式非獨立懸架
扭力梁式非獨立懸架（半獨立懸架）結構如下圖所示，該懸架結構多應用於前置前驅的輕型轎車的後車橋。該懸架中間的扭力梁可以等效為一個大的防傾桿，無需再去額外佈置，可節省一部分成本。扭力梁懸架的側向支撐性很好，若調校得當，可以獲得優異的運動性能，例如雷諾旗下的梅甘娜RS等眾多前驅小鋼炮。這種懸架的缺點是無法去佈置傳動軸，因此只能用於前置前驅車的後橋。
（扭力梁式非獨立懸架結構示意圖）
民用車中常見的獨立懸架——麥弗遜式、雙叉臂式、多連桿式
a.麥弗遜式獨立懸架
麥弗遜獨立懸架結構如下圖所示，由在下方的一個橫向擺臂+一個支柱組成，支柱本身就承擔了轉向軸的角色與羊角形成硬連接。其優點是結構簡單，很大程度的節省了車頭機艙蓋內的橫向空間。因此，麥弗遜式獨立懸架多用於汽車的前軸。
（麥弗遜獨立懸架結構示意圖1）
（麥弗遜獨立懸架結構示意圖2）
麥弗遜式獨立懸架使車輪的跳動軌跡更接近一條直線，其缺點是當車身發生側傾的時候，原本垂直於地面的輪胎也會跟著發生側傾。當然這並不意味著搭載麥弗遜獨立懸架的汽車操控性都不好，一輛汽車的操控性是多方面因素所決定的。例如保時捷911，其前軸也採用麥弗遜式獨立懸架，操控性卻非常的好。
b.雙叉臂式獨立懸架
雙叉臂（雙橫臂）式獨立懸架結構如下圖所示，與麥弗遜獨立懸架相比，雙叉臂獨立懸架多出一個上橫臂，轉向結在上下兩個橫臂與羊角連接的頂點，而不再是減震器的主軸（支柱）。因此車輪的轉向變的更加的靈活，轉向動作與車輪的跳動得到了更好的優化。操控方面，由於雙叉臂懸架使車輪跳動的軌跡為一條弧線，在車輛過彎發生側傾時，輪胎可以更好的貼附於路面，提高行駛的穩定性。所以，大部分性能車都會使用雙叉臂獨立懸架。
（雙叉臂獨立懸架結構示意圖1）
（雙叉臂獨立懸架結構示意圖2）
比較大的上橫臂會佔用較多的橫向空間，影響發動機艙內其它零件的佈置是雙叉臂獨立懸架的缺點。
c.多連桿式獨立懸架
多連桿式獨立懸架結構如下圖所示，由三根或三根以上連接拉桿構成，並且能提供多個方向的控制力，使輪胎具有更加可靠的行駛軌跡。多連桿獨立懸架有非簧載質量輕，便於在驅動橋處佈置等優點。缺點是成本高，零件數多，調校難度大。
（多連桿式獨立懸架結構示意圖1）
（多連桿式獨立懸架結構示意圖2）
上圖為五連桿獨立懸架，五根連桿分別指主控制臂、前置定位臂、後置定位臂、上臂和下臂，其中，主控制臂可以起到調整後輪前束的作用，以提高車輛行駛穩定性，有效降低輪胎的摩擦。多連桿獨立懸架在操控性方面與雙叉臂獨立懸架難分伯仲。但在舒適性方面，多連桿獨立懸架往往更勝一籌。很多對操控性與舒適性有較高要求的中大型車多會在後車橋採用此種懸架類型。
文章的第三部分詳細的講解了民用車中常見的幾種懸架結構及其特點，下一個部分來講一講什麼纔是好的懸架調校。
Part4：什麼纔是好的懸架調校
誤區一：懸架越硬則操控性越好
大部分人都會認為一輛車的懸架越硬，過彎側傾就越小，轉彎極限就越高，操控性自然也會更好。其實這種觀點是不準確的。
操控性在汽車專業裏稱為操穩性，即一輛車的操控穩定性。判斷一輛車的操穩性，應該根據這輛車能否牢牢的抓住地面來判斷，而不應該從車身姿態去評判一輛車的操穩性。例如，一輛車側傾很大，但只要輪胎能夠緊緊抓住地面，這個車的操穩性就沒問題。而另一輛車，一點側傾都沒有，輪胎就是抓不住地面，總是打滑，那這輛車的操穩性就是不好。
側傾小的車僅能夠讓駕駛員主觀感受上覺得這款車操控性好、過彎極限高，在過彎時賦予駕駛員一定的安全感。
誤區二：懸架越硬則車身側傾越小
汽車行駛時車身的側傾大小與懸架的軟硬程度沒有關係，而是由懸架的懸架幾何所決定的。懸架幾何由於本文篇幅有限，不展開解釋。這裡僅提兩個最重要的技術名詞——虛擬滾動中心&整車重心
虛擬滾動中心（Roll Center）：當車輛發生側傾時，是圍繞著一個虛擬的軸去發生側傾的。這個軸的位置，就叫做虛擬滾動中心。
整車重心（CG）：整車各部分所受重力之合力的作用點。
車輛的重心與虛擬滾動中心之間距離的大小，決定了這輛車抗側傾的能力。距離越小，抗側傾能力越好;距離越大，抗側傾能力則越差。
既然車輛的重心與虛擬滾動中心之間的距離，決定了這輛車的抗側傾能力，那如果讓這兩點重合呢？是不是側傾就沒了呢？在設計汽車或改裝汽車時是絕對不可以這樣做的，因為凡事都不能太極端。若使兩點無限接近，則會使翻車存在不可預見性。即，車子可能都快翻了，駕駛員卻沒什麼感覺，這樣會十分危險。
誤區三：懸架越軟則舒適性越好
懸架越軟，則車子的舒適性越好，這又是一個很常見的認知誤區。我們都擠過公交車，公交車的懸架就很軟，但是在經過連續坑窪路段時，公交車會前後左右的晃動甚至會出現輕微的彈跳現象，駛過坑窪路面後，車身還要伴隨著餘震再彈一會才能恢復穩定，通常這時車內乘員會產生眩暈感。這就是典型的懸架軟但不舒適。
汽車的舒適性與車輛的簧載質量、非簧載質量、彈簧勁度係數、減震器的壓縮與回彈阻尼有關。舒適的汽車懸架調校能將震動很好的消除、先化解後吸收，沒有多餘的震動、不產生一些額外的共振，不會有過大的側傾（會使乘員產生暈眩感、不安感）。無論大震動還是小震動，過濾的都很好。
舒適性好的懸架調校：路面小坑窪完全沒感覺，大坑窪 扛。。扛 兩下結束。
舒適性差的懸架調校：扛。。扛扛。扛。。砰。。砰砰砰，大震動吸收抑制不徹底，小震動餘震不斷。而這個時候假「專家」車評人會說：「這輛XXX懸架稍硬，偏運動化的懸架調校，過彎側傾很小，路感清晰。」
【把車子側傾調小真的很簡單，將車子調出極高的舒適性纔是件真正有技術含量的事情。】
End
通過上面三個誤區，我們基本可以總結出：
真正好的汽車懸架=舒適+操控同時兼顧
（豐田銳志最終版：前雙叉臂獨立懸架+後五連桿獨立懸架）
（雷克薩斯LS：四輪多連桿獨立懸架+四輪空氣彈簧減震器）
而大多數偽專家車評人會將這種運動與舒適兩者結合的不錯的懸架評價為:「這副底盤很中庸，沒有什麼明顯的好，也沒有什麼明顯的不好。」至於偽專家們讚不絕口好底盤，往往都是比較極端的。這是為什麼呢？那可能要看哪個廠家給的票子多了。(國內99%的車評人都是廠家充值圈養的，那1%的良心汽車評測請好好珍惜)
如果看完本文的你此刻在選車階段，請結合本文觀點去親自試駕，這樣應該就可以挑選出一款最適合你自己的汽車。希望本文能對你有所幫助、有所啟發，peace！
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