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扭力梁悬架被速腾带入深渊?

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发表于 2014-12-26 11:06:05 | 显示全部楼层 |阅读模式

    速腾断轴,一石激起千层浪,提到扭力梁悬架,速腾车主们心情复杂,百感交集,担心自家车随时可能“骨折”。但是扭力梁悬架真的那么脆吗?扭力梁断轴是个案,还是具有普遍性?下面来谈一谈个人对扭力梁悬架的一些看法。

一、初识扭力梁悬架

    扭力梁悬架也叫拖曳臂悬架,主要是由纵摆臂和横梁(扭力梁)焊接而成,而横梁的截面通常呈现“U”型或者“V”型,减振器、弹簧和车轮分别安装在相应的支撑座上,有的扭力梁悬架为增加扭转刚度,还在横梁内侧加装扭杆。

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    通常可将横梁看做一根具有一定扭转刚度的弹簧,当悬架一侧车轮在遇到颠簸路面而上下运动时,横梁将发挥扭转作用,从而产生一个反方向的力矩控制车轮与车身之间的相对位移,正是由于横梁具有一定的柔性,可以使两侧车轮具有一定的相对独立性,因而扭力梁悬架被称是半独立悬架,“半独立”其实是横梁的扭转特性决定的。

二、A级车为什么首选扭力梁悬架

    汽车悬架从类型上来分可归为三类:独立悬架、非独立悬架、半独立悬架。独立悬架和非独立悬架的最重要区别是两侧车轮能否相对独立运动。经过精心匹配调校的独立悬架,在操作稳定性和乘驾舒适性上能找到平衡点,常见的结构形式有,双叉臂独立悬架、多连杆独立悬架以及最常见的麦弗逊式独立悬架。相对而言通常独立研发周期长,费用高,并且从底盘布置的角度上看也需要占用较大空间,A级车处于成本考虑通常不会采用这种悬架。   

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    而提到半独立悬架,基本上是指扭力梁悬架,该悬架系统发明于20世纪70年代,但是只到今天这种经典结构依然有着强大的生命力,其广泛的应用于前驱中小型家用轿车和后悬架系统中。在40多年的发展中,各大汽车厂家对该种悬架进行了优化和升级,但是主要结构并未改变。分析扭力梁悬架的结构特性,其主要有以下三大优点和缺点:

    优点:

   (1)悬架结构简单,重量轻,空间利用率高;

   (2)整车装配无需后轮定位;

   (3)侧向力变化时,车轮外倾角变化小,直线行驶稳定性好,后轮磨损小。

   缺点:

   (1)扭转横梁产生扭转应力和剪切应力,在焊接连接处有较高应力,允许后轴承受的载荷受到扭转梁强度的限制;

   (2)为保证行驶稳定性,两侧纵向摆臂弹性衬套连点受力复杂;

   (3)两侧车轮相互影响,舒适性差。

    如开篇所述,扭力梁最核心部件为扭转横梁,一般选用优质的弹簧钢。横梁的性能主要取决于横梁截面形状,材料厚度及横梁的长度。据研究发现,综合考虑性能、重量以及成本等因素,U型横梁截面设计为满足国内市场需求的最优选型。

    汽车采用扭力梁后悬架,其后轴的轴载荷以及路面的冲击主要由扭转横梁来承受,且扭转梁经常要通过变形来控制车轮的跳动和车身侧倾,在激烈驾驶的情况下,整车舒适性也比较一般。因此,扭力梁的结构和特性也决定了,其大多情况下在A0及A级车中使用。而偏重舒适性的B级车通常不会采用扭力梁悬架,但是标致雪铁龙集团酷爱扭力梁悬架,就连高端品牌DS依然死守扭力梁后悬架,PSA对扭力梁悬架情有独钟,这也算是一个特例。


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    其实在目前销售的A0、A级主流家用轿车中,采用扭力梁悬架的车型较多,例如卡罗拉、飞度、锋范、科鲁兹、Polo、高尔夫、英朗、宝来以及朗逸等。

    其中,偏运动型轿车别克英朗1.6T及2015款科鲁兹后悬扭力梁悬架将配有瓦特连杆,虽然舒适性尚无法与多连杆悬架相媲美,但还是进一步提升了车辆的舒适新和循迹性,尤其是针对高速过弯工况。


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    卡罗拉作为全球销量冠军车型,后悬架结构堪称扭力梁悬架的教科书,结构设计保守,但成熟,毕竟我们还没发现后悬失效而导致的产品质量问题。卡罗拉悬架系统采用弹簧和减振器分离式设计,并未采用加装稳定杆来辅助控制。而且车轮中心线与扭梁中心线距离较远,调校偏舒适性,扭力梁能最大限度的发挥其性能。

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    其实A级车采用扭力梁悬架无可厚非,毕竟扭梁悬架结构简单、紧凑,并且成本较低,当然如果A级车能采用多连杆或者双叉臂悬架更好,但是那个主机厂愿意放弃利润呢?

三、理性看待扭力梁后悬

    从速腾断轴的特例来看,有着四十多年发展历史的扭力梁悬架最近承受了太多的委屈,40年的时间足以验证一个设计的成熟性。不管是从高端豪华DS品牌对扭力梁悬架的坚守,还是从全球销量冠军卡罗拉扭力梁悬架的零故障率,以及运动车型别克英朗对扭力梁悬架的优化,都体现出了扭力梁悬架的性能是可靠的,能经得起时间的检验。应该理性的把速腾断轴事件与扭力梁悬架系统性能分离开来,不能让速腾断轴事件而把扭力梁悬架带入深渊。


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