绿野行军|一根钢梁做错了啥?,惨遭中国车主集体嫌弃( 二 )


真·硬伤 , 在侧身
悬架的主要作用之一 , 是束缚车轮的空间位移 , 说白了就是固定车轮位置姿态 。 车跑起来 , 车轮前后左右晃荡摇摆 , 肯定是不行的 。 真车不像玩具车 , 车轮轮轴就可以固定车轮位置 。 真实的汽车上 , 驱动车轮的半轴并不承受除旋转以外的力 , 即只管自己转动传递动力 , 车轮位置怎么固定是不归它管的 。 束缚固定住车轮的任务 , 是由悬架系统来负责 。
扭力梁的一大先天劣势 , 是对于车轮的横向支撑作用不足 。
扭力梁悬架其实结构超简单:一根可形变的钢制横梁(扭力梁)连接着左右车轮 , 钢梁前方左右各有一个连接点 , 通过衬套固定在车身上 。
其中的扭力梁 , 是一根经过特别设计的可弯曲可扭曲钢梁 , 通常由钢板经冲压工艺制成 。 它既承担着约束固定车轮位置姿态的作用(术语叫导向机构) , 因为可以扭曲形变 , 也承担一部分控制车轮上下跳动的功能(兼任弹性元件) 。
别看避震器和弹簧顶端也连接着车身 , 但这些连接点仅承担垂直方向的作用力 , 即只负责支撑避震器与弹簧的上下运动 , 并不能承担其他方向受力 。 真正负责固定住车轮位置的 , 实际上只有扭力梁前端这两个衬套连接点 。 相当于两个点拖着一根柔性梁 , 梁两端安装车轮 。
在激烈驾驶、紧急变线等极端情况下 , 由于与车身连接点在车轮之前一段距离、后面缺乏横向支撑连接点 , 会导致整个悬架包括车轮的瞬时运动滞后于车身 。 而因为车轮连接点在后 , 外侧后车轮会有前端向外侧偏转、“外八字”的趋势(术语叫后轮负前束 , 见下图圈内) 。 后轮束角变负 , 会让车尾有向外甩的趋势 , 不利于行驶稳定性 , 这对于家用车来讲是一种危险因素 。
所以扭力梁结构天然不利于极限稳定性 , 不适合高性能车型 。 凡是使用扭力梁后悬架的高性能车型 , 几乎都会对扭力梁增加一些特殊杆件(潘哈德杆、瓦特连杆 , 好奇可以自己补课)以进行弥补 , 这里不细展开 。
有着这么多不足 , 但扭力梁应用如此广泛 , 自然肯定有自己的优势 。
结构简单、成本低廉、节省空间 , 这三样是老生常谈 , 很好理解 。 与独立式的多连杆悬架相比 , 扭力梁的活动部件(相当于没有)、杆件数量(就一根梁)、铰接与衬套数量(就俩)都明显减少 , 并且还可以省去副车架 。 大部分多连杆类型的独立式后悬架 , 都要大量侵占后轴空间;而扭力梁悬架除了弹簧和避震器 , 中央的一大片位置都可以空出来 。 对于小型车而言 , 节省出的这点空间就非常宝贵 。
另一方面 , 车辆尺寸越小 , 扭力梁的不足就越不明显 。
这是因为 , 车辆不论紧急变线还是高速转向 , 通常都会以减速刹车为前提 。 此时车辆重心向前转移 , 会让后轮有失去抓地力的倾向 。 对于小型车 , 由于轴距短、力矩短 , 车辆在减速时的重心前移会更快、幅度更大 。 这就导致 , 对减速时重心更容易前移的小型车而言 , 后轮对于操控的重要性 , 要低于大尺寸的车辆 。 这样一来 , 因为后轮的重要性更低 , 扭力梁悬架后轮缺乏横向支撑的劣势也就不明显 。