麦弗逊独立悬挂详解.pdf

麦弗逊独立悬架详解 麦弗逊悬挂(macphersan)，是现在非常常见的一种独立悬挂形式，大多应用在车辆的前轮。简单地说， 麦弗逊式悬挂的主要结构即是由螺旋弹簧加上减震器以及 A 字下摆臂组成，减震器可以避免螺旋弹簧受力 时向前、后、左、右偏移的现象，限制弹簧只能作上下方向的振动，并且可以通过对减震器的行程、阻尼 以及搭配不同硬度的螺旋弹簧对悬挂性能进行调校。麦弗逊悬挂最大的特点就是体积比较小，有利于对比 较紧凑的发动机舱布局。不过也正是由于结构简单，对侧向不能提供足够的支撑力度，因此转向侧倾以及 刹车点头现象比较明显。下面就为大家详细的介绍一下麦弗逊悬挂的构造以及性能表现。 麦弗逊悬挂的历史： 麦弗逊式悬挂是应前置发动机前轮驱动(ff)车型的出现而诞生的。ff 车型不仅要求发动机要横向放 置，而且还要增加变速箱、差速器、驱动机构、转向机，以往的前悬挂空间不得不加以压缩并大幅删掉， 因此工程师才设计出节省空间、成本低的麦弗逊式悬挂，以符合汽车需求。 麦弗逊（Macphersan）是这套悬挂系统发明者的名字，他是美国伊利诺伊州人，1891 年生。大学毕业 后他曾在欧洲搞了多年的航空发动机，并于 1924 年加入通用汽车公司的工程中心。30 年代，通用的雪佛 兰公司想设计一种真正的小型汽车，总设计师就是麦弗逊。他对设计小型轿车非常感兴趣，目标是将这种 四座轿车的质量控制在 0．9 吨以内，轴距控制在 2．74 米以内，设计的关键是悬挂。麦弗逊一改当时盛 行的板簧与扭杆弹簧的前悬挂方式，创造性地将减振器和螺旋弹簧组合在一起，装在前轴上。实践证明这 种悬架形式的构造简单，占用空间小，而且操纵性很好。后来，麦弗逊跳槽到福特，1950 年福特在英国的 子公司生产的两款车，是世界上首次使用麦弗逊悬架的商品车。 麦弗逊悬挂的构造： 麦弗逊悬挂构造图 1 麦弗逊式悬挂由螺旋弹簧、减震器、A 字形下摆臂组成，绝大部分车型还会加上横向稳定杆。麦弗逊 式独立悬架的物理结构为支柱式减震器兼作主销，承受来自于车身抖动和地面冲击的上下预应力，转向节 （也可说车轮，因为转向节作用于车轮）则沿着主销转动；此外，其主销可摆动，特点是主销位置和前轮 定位角随车轮的上下跳动而变化，且前轮定位变化小，拥有良好的行驶稳定性。 在麦弗逊式独立悬架中，支柱式减震器除具备减震效果外，还要担负起支撑车身的作用，所以它的结 构必须紧凑且刚度足够，并且套上螺旋弹簧后还要能减震，而弹簧与减震器一起，构成了一个可以上下运 动的滑柱。还有一个关键部件A字型下摆臂，它的作用是为车轮提供横向支撑力，并能承受来自前后方 向的预应力。车辆在运动过程中，车轮所承受的所有方向的冲击力量就要靠支柱减震器和 A字型下托臂这 两个部件承担。 麦弗逊悬挂的优缺点： 从上面的构造图可以看出，麦弗逊悬挂的构造其实非常简单，而这种简单带来的最大好处就是其质量 很轻，并且体积很小，对于很多前置发动机前轮驱动的车辆来说，车头部分的大部分空间都要用来布置横 置的发动机以及变速箱，留给悬挂的空间并不大，因此麦弗逊悬挂体积小质量轻的优势就会表现的非常明 显。 欧宝 Astra的前悬挂系统，把麦弗逊悬挂体积小的优点体现的非常明显 而结构简单也是麦弗逊悬挂最大的软肋。与双叉臂以及多连杆悬挂相比，由于减震器和螺旋弹簧都是 对车辆上下的晃动起到支撑和缓冲，因此对于侧向的力量没有提供足够的支撑力度。这样就使得车辆在转 向的时候车身有比较明显的侧倾，并且在刹车的时候有比较明显的点头现象。很多采用麦弗逊悬挂的小型 车为了控制成本，也只能将这样的缺陷保留。虽然通过增加防倾杆能减小车辆侧倾，但是却不能根治这种 2 情况。不过象宝马 M3，保时捷 911这样的高性能车型上，通过调整弹性元件以及增加拉杆等调校，麦弗逊 悬挂也一样可以变得非常强悍，但这也背离了麦弗逊悬挂体积小，质量轻，成本低的特点。