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超跑的秘密(三):错综复杂的悬架系统

——双叉臂悬架

    双叉臂悬架大家并不陌生,在很多普通车辆上都可以寻觅到它的身影,但同时它又是最适合超跑所使用的一类悬架形式。 

『标准的双叉臂悬架结构』

    标准的双叉臂悬架由两个A字臂组成,上下A字臂负责吸收横向力,由于三个点才能确定一个平面,因此双叉臂用做前悬架时,由转向拉杆作为第三个点,而用在后悬架时,则需要一根横拉杆。从结构上来说,双叉臂悬架可谓是最坚固的独立悬架。其中上下两根A字臂都拥有类似三角形的稳定结构,不仅拥有足够的抗扭强度,同时上下两根叉臂可以为车辆提供很好的横向支撑,这在车辆高速过弯时,可以为其提供更为精准的定位。

    车轮的四个定位参数(主销后倾、主销内倾、前轮外倾、前轮前束)对于车辆的行驶性能,特别是车辆的操控性能影响很大。车辆在运动过程中,这几个数值也在随时发生着变化,一旦其超出合理范围,就会导致车辆的操控性能大幅降低。而双叉臂悬架中的这几项定位参数都是精确可调的,且由于双叉臂结构在设计之初就拥有较高的自由度,工程师可以对双A字臂的铰接点以及双A字臂的长短进行合理设计,就可以将定位参数的变化范围缩小,从而提升了车辆的整体操控稳定性。

『玛莎拉蒂GT的前后悬架都为双叉臂结构』

    车辆悬架结构的设定初衷,就是始终让轮胎都与地面拥有最大的接触面积,这也就是说,只要车轮定位参数的变化值较小,就可以使车轮在运动过程中可以在较大范围内与地面保持一定角度的垂直状态,从而拥有更出色的贴地性能,因此时至今日,前后双叉臂悬架依然是绝大部分超级跑车的首选形式。

——多连杆悬架

    多连杆式悬架通常是指由三根或三根以上连杆构成的悬架结构,由于每根连杆都可以提供对车轮的定位,因此该悬架结构可以使车轮具有更加可靠的行驶轨迹。

    以常见的五连杆式后悬架为例,其五根连杆分别为:主控制臂、前置定位臂、后置定位臂、上臂和下臂。它们分别对各个方向产生作用力。比如,当车辆进行左转弯时,后车轮的位移方向正好与前转向轮相反,如果位移过大则会使车身失去稳定性,摇摆不定。此时,前后置定位臂的作用就开始显现,它们主要对后轮的前束角进行约束,使其在可控范围内;相反,由于后轮的前束角被约束在可控范围内,如果后轮外倾角过大则会使车辆的横向稳定性降低,所以在多连杆悬架中增加了对车轮上下进行约束的控制臂,一方面是更好的对车轮定位,另一方面则使悬架的可靠性和韧性进一步提高。

    正因为多连杆悬架具备多根连杆,并且连杆可对车轮进行多个方面的控制,因此在后期调校上就可以对车轮进行更为精准细致的匹配定位。不过多连杆悬架要达到非独立悬架的耐用度,始终需要保持连杆不变形、不移位,在材料使用和结构优化上是十分考究的。

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