和工程师聊技术(2) 慢慢消失的双叉臂

2014-02-21 作者:黄赞 评论:抢沙发

  带着到底为什么中低车会越来越少会采用双叉臂悬挂的疑问,我们与广汽研究院谢工进行了深入探讨,认为应该从平台化的影响、成本因素、布置空间以及变种麦弗逊悬挂的出现四个方面来分析,到底是什么原因导致双叉臂悬挂的慢慢消失。

平台化战略说到底还是成本问题

  近些年来,车型的更新换代速度也越来越快,为了适应市场需求,减短新车型研发时间,各大车厂都开始进行平台化战略了。就如大众MQB平台(横置发动机模块化平台),出自MQB同一模块平台的产品,可以共享同样规格的发动机、变速箱及空调等总成,共享比例大约达到整车零部件的60%。

和工程师聊技术(2) 慢慢消失的双叉臂

  用一套底盘平台,仅仅通过轴距轮距的改变,来适应不同的车型,这些车型从A级一直过度到B级,可能还包含SUVMPV。按理说,一个平台,可以装麦弗逊,也可以装双叉臂。但是如果只能装麦弗逊的平台肯定要比可以装两种悬挂的平台要少不少研发费用。比如,一个平台最初只是为了生产小型车中型车的,那明显开发第一种平台成本要小。另外根据我们多次的工厂参观得知,从装配工艺角度上来说,最后的合车工艺麦弗逊悬挂要比双叉臂悬挂少很多工序,可以节省装配时间提高产能。

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双叉臂的研发和制造成本比麦弗逊高,最终导致车价上升

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  接着刚才的平台化继续说,平台化就是为了缩短开发周期和节约成本的,但平台本身的开发费用却是非常庞大的(此前马丁·文德恩曾透露,大众在MQB平台的开发应用方面4年来累计投资大约在500亿英镑左右)。这句话表面上看起来有些矛盾。但细想,一个平台开发出来肯定要满足多种悬挂才行,就好像PQ25平台的后悬都可以不同那样,这样才能生产更多种类的车型,这样一来平台的开发费用就高了。但是同一个平台能生产的车型越多,那么平台的开发费用分摊到各个车型上就会越少。

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  而回归到某一个部件或者总成的成本主要分为两部分,一是材料成本,二是开发成本。材料成本不言而喻,双叉臂悬挂相比麦弗逊悬挂直观上少一个摆臂,细节上来看,为了避让轮辋,同时考虑布置,双叉臂悬挂常常以高位上摆臂的形式的出现,相比于普通麦弗逊,转向节多出一个很长的支撑出来。减震器安装方面,双叉臂悬挂一般会多出一个支架,用于连接下摆臂和减震器,而麦弗逊直接固定在转向节上。

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  开发成本主要就是多出的那些部件的前期设计、试制、开模等等,这里面的耗费的资金是相当庞大的。一个真空铸铝的悬挂下摆臂开模就需要花费600万。

双叉臂悬挂的布置需要占据更多的空间

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  现在大部分的乘用车都为前驱,导致传动部分都集中在前部。麦弗逊的一个最大的设计特点就是结构简单,结构简单能带来两个直接好处那就是:悬挂重量轻和占用空间小,不会与传动部分争夺空间,甚至是干扰传动。

和工程师聊技术(2) 慢慢消失的双叉臂

   而双叉臂悬挂结构较为复杂,零部件也相对较多,减震器支架也是为了避让传动轴而设计的很复杂,另外就是上摆臂的安装占据了大量空间,会影响到发动机舱的空间和一定的驾驶室空间。

麦弗逊衍生品的出现会加快双叉臂的消失

  从性能上讲,双叉臂先天比麦弗逊性能更好。但是,现在由于麦弗逊悬架的变种出现,慢慢弥补了麦弗逊的不足,结合麦弗逊的优点,所以更多的中级车开始使用麦弗逊悬架而抛弃双叉臂。具有代表性的就是宝马的双球节和通用的hiper-strut。 

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  宝马双球节前悬挂其实是麦弗逊悬挂的一种衍生产品(宝马在1系和3系上有采用),与标准的麦弗逊悬挂相比,双球节悬挂的A形下摆臂换成了一前一后两根连杆,使得导向机构对车轮定位参数的控制更加精确,同时在合理的布置杆系角度后可以更好的承载侧向力。双球节悬挂良好地继承了标准版麦弗逊悬挂体积小、质量轻的优势。不过双球节悬挂与标准麦弗逊悬挂相比也有一些不足,那就是较为复杂的结构使其转向灵敏度有所下降。

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  而hiper-strut前悬挂减震器下部与hiper-strut轭型结构上部相连,车轮转向轴心(主销)被外移了,同时悬挂的整体刚性得到提高。用一个运动副代替了上摆臂,不仅可以更精确控制车轮,还能承载一定的侧向力,同时减小了主销偏置距,减小了扭矩转向,对整个操控稳定性都有积极的作用。

  总结:近几年来的汽车的更新换代也跟上了电子产品更新换代的步伐,为了顺应市场需求与时代趋势,有时候不得不采用一些手段来获得捷径。技术始终都会越来越先进不存在倒退现象,可以这么说,配合上更为先进的电子设备和更加先进的悬挂形式,麦弗逊类型的悬架已经可以在某种程度上代替传统的双叉臂悬架,再加上麦弗逊悬架在成本和空间上的优势,双叉臂渐渐在中低级车消失是一种趋势,但是这种经典的消失,未免让人有点难过……

 

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