和工程師聊技術(shù)(1)認(rèn)識(shí)扭轉(zhuǎn)梁后懸掛

　　【太平洋汽車網(wǎng) 技術(shù)頻道】工程師曾經(jīng)是多少技術(shù)男從小夢(mèng)寐以求的職業(yè)，但由于種種原因，我們并非人人都能實(shí)現(xiàn)。而對(duì)于太平洋汽車網(wǎng)技術(shù)頻道的小伙子而言，盡管每個(gè)都來源于各大高校的汽車工程專業(yè)，但卻機(jī)緣巧合地成為了媒體人。也正因?yàn)槿绱?，我們?duì)技術(shù)都有一種天生的喜愛和鉆研精神，非刨根問底不可。本著這個(gè)想法，我們將會(huì)開辟一個(gè)全新的系列：和工程師聊技術(shù)。通過我們和各大研究所工程師的溝通，將技術(shù)控網(wǎng)友感興趣的話題給說清楚了。（注：編輯和工程師的溝通僅限于技術(shù)交流，文中任何具體觀點(diǎn)均和工程師無關(guān)，純屬編輯個(gè)人看法）

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　　這期我們談的就是關(guān)于一個(gè)經(jīng)久不衰的話題：扭轉(zhuǎn)梁（扭力梁）。扭轉(zhuǎn)梁到底有多少科技含量，如何看出不同車型扭轉(zhuǎn)梁的基本特性？帶著這個(gè)問題我們和泛亞汽車技術(shù)中心的車輛動(dòng)力學(xué)性能分析工程師王蠡進(jìn)行了深入的溝通。

● 泛亞汽車技術(shù)中心的車輛動(dòng)力學(xué)性能分析工程師——王蠡

　　王蠡，現(xiàn)任泛亞汽車技術(shù)中心的車輛動(dòng)力學(xué)性能分析工程師，擁有多年從事車輛動(dòng)力學(xué)分析的經(jīng)驗(yàn)。

● 關(guān)于扭轉(zhuǎn)梁式后懸掛

　　在國(guó)內(nèi)，大部分級(jí)別在緊湊型車以下的車型都會(huì)采用扭轉(zhuǎn)梁式后懸掛，這可以說是成本和使用效果綜合衡量的結(jié)果。

　　扭轉(zhuǎn)梁式后懸掛在結(jié)構(gòu)上由拖拽臂、扭轉(zhuǎn)梁、拖拽臂鏈接車身的橡膠襯套以及車輪軸承座組成。在工程設(shè)計(jì)上，扭轉(zhuǎn)梁最關(guān)鍵的設(shè)計(jì)參數(shù)有10個(gè)，而各種結(jié)構(gòu)和工藝參數(shù)則多達(dá)100個(gè)以上。

● 扭轉(zhuǎn)梁懸掛設(shè)計(jì)中最重要的10個(gè)參數(shù)

　　而據(jù)王工介紹，以上10個(gè)參數(shù)對(duì)后懸掛特性起到?jīng)Q定的作用。其中包括兩個(gè)橡膠襯套的中心距離、橡膠襯套中心到扭轉(zhuǎn)梁中心的距離、扭轉(zhuǎn)梁中心到車輪中心的距離、拖拽臂長(zhǎng)度、橡膠襯套布置角度、橡膠襯套軸向/徑向剛度、拖拽臂布置角度、扭轉(zhuǎn)梁開口方向和斷面形狀。

● 扭轉(zhuǎn)梁布置位置不同將影響舒適性

　　有些車的扭轉(zhuǎn)梁靠近橡膠襯套布置，有些扭轉(zhuǎn)梁則靠近車輪軸心布置。不少網(wǎng)友對(duì)此感到疑惑，究竟不同的布置形式內(nèi)里又怎樣的玄機(jī)呢？

　　上圖是新速騰后懸掛結(jié)構(gòu)圖，扭轉(zhuǎn)梁位置靠近車輪，后懸掛就更接近板車懸掛，扭轉(zhuǎn)梁只受彎不受扭，兩側(cè)車輪相互干涉現(xiàn)象明顯，舒適性相對(duì)較差。

　　上圖是2002款福特嘉年華的后懸掛結(jié)構(gòu)圖。其扭轉(zhuǎn)梁靠近布置在橡膠襯套和車輪軸心之間。扭轉(zhuǎn)梁既受彎又受扭，能夠抑制車身側(cè)傾，且有較好的舒適性。這種類型的扭轉(zhuǎn)梁因?yàn)榫C合性能良好而被廣泛采用。

● 拖拽臂布置角度影響操控性

　　采用馬自達(dá)創(chuàng)馳藍(lán)天底盤技術(shù)的車型就是通過提高后拖拽臂懸掛點(diǎn)來提高舒適性的。雖然，馬自達(dá)CX-5和Atenza采用的都是獨(dú)立懸掛，但側(cè)傾轉(zhuǎn)向原理與扭轉(zhuǎn)梁的非常相似。

　　下面我們來談?wù)勁まD(zhuǎn)梁后懸掛的側(cè)傾轉(zhuǎn)向問題。車輪輪心到橡膠襯套的連線與水平線的相對(duì)位置（側(cè)視擺臂夾角，Side View Swing Arm Angle）會(huì)影響到車輛的舒適性與操控性。

　　在詳細(xì)解析側(cè)傾轉(zhuǎn)向原理前，我們必須了解一個(gè)簡(jiǎn)單的原理：當(dāng)前后輪同向偏轉(zhuǎn)時(shí)，車輛有不足轉(zhuǎn)向的趨勢(shì)；當(dāng)前后輪反向偏轉(zhuǎn)時(shí)，車輛有過度轉(zhuǎn)向的趨勢(shì)。

　　當(dāng)側(cè)視擺臂夾角為正時(shí)，車輛在彎道發(fā)生的側(cè)傾將導(dǎo)致彎外輪上跳接地點(diǎn)前移和彎內(nèi)輪下跳接地點(diǎn)后移。以上現(xiàn)象將使得車輛的操控性變好但舒適性變差。舒適性變差是因?yàn)檐囕嗊\(yùn)動(dòng)趨勢(shì)是向前，即撞向障礙物；而操控性變好是因?yàn)檐囕v彎道外側(cè)輪前移，產(chǎn)生轉(zhuǎn)向不足的趨勢(shì)，車輛更為可控。

　　相反地，當(dāng)側(cè)視擺臂夾角為負(fù)時(shí)。車輛的舒適性會(huì)變好但車輛操控性會(huì)變差。原理同上。以上所作的解析即是后輪隨動(dòng)轉(zhuǎn)向理論中的一個(gè)重要組成部分——側(cè)傾轉(zhuǎn)向。合理設(shè)置側(cè)視擺臂夾角、擺臂長(zhǎng)度等參數(shù)能讓車輛在舒適性和操控性之間取得平衡。

● 橡膠襯套布置有巧妙

　　一般橡膠襯套的徑向剛度要比軸向剛度高得多，所以傳統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)梁式后懸掛的橡膠襯套必須斜向布置才能有效傳遞側(cè)向力。

　　大部分市面上采用扭轉(zhuǎn)梁式后懸掛的車型都采用斜向布置的橡膠襯套。當(dāng)然也有例外，請(qǐng)往下看。

　　鈴木雨燕的后扭轉(zhuǎn)梁橡膠襯套是水平布置的。雨燕的后懸掛橡膠襯套比較特別，承受縱向力和側(cè)向力是利用了橡膠襯套的不同部分。這可算是在使用扭轉(zhuǎn)梁式后懸掛中比較少見的。

　　英朗XT后懸掛扭轉(zhuǎn)梁上的橡膠襯套也是水平布置的，為的是在車輛受到縱向沖擊時(shí)獲得更好的緩沖效果。當(dāng)然，之所以能夠這樣布置主要是因?yàn)槌惺軅?cè)向力的任務(wù)被附加的瓦特連桿所承擔(dān)了。

　　瓦特連桿連接的是后輪軸承座和附加橫梁。推動(dòng)車身轉(zhuǎn)向的絕大部分側(cè)向力都是通過瓦特連桿傳遞的。

　　總結(jié)：對(duì)于一款使用扭轉(zhuǎn)梁式后懸掛的車型，我們通過扭轉(zhuǎn)梁布置位置和截面形狀、拖拽臂側(cè)視角度、扭轉(zhuǎn)梁鏈接車身橡膠襯套的布置角度便能夠?qū)ζ涮匦杂幸粋€(gè)初步的了解了。

　　扭轉(zhuǎn)梁后懸由于在結(jié)構(gòu)上帶有拖拽臂，因而天生就具有隨動(dòng)轉(zhuǎn)向的特性。通過良好的調(diào)教，扭轉(zhuǎn)梁式后懸掛與多連桿式后懸掛一樣能在舒適性和操控性上取得平衡。

　　所以作為一個(gè)理性的消費(fèi)者，從今天起我們應(yīng)該從后懸掛的實(shí)際效果上去衡量一臺(tái)車的好壞而不單單是以后懸掛類型來簡(jiǎn)單判斷。太平洋汽車網(wǎng)技術(shù)頻道也將繼續(xù)關(guān)注扭轉(zhuǎn)梁后懸掛這種實(shí)用的懸掛技術(shù)，請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注我們的后續(xù)報(bào)道。