为什么SUV铝合金悬架的很好?
铝合金悬挂算不上牛,实际上这与牛不牛根本就是不搭边的事;汽车悬挂的设计需要结合很多维度去考量,比如需要从设计预期、用途、成本、加工难度、材质等方面去取最优解,也就是找到一个最平衡且合理的方式;所以铝合金悬挂算不上什么很牛的玩意,只是在降低簧下质量方面有一定的优势!
实际上关于悬挂的材质,无外乎就几种如钢板冲压、铸钢、铝铸件、锻铝;冲压钢是最常见的材质,只不过这玩意存在应力(简单理解成物质内部的力,若不消除、或可能改变零件的形状);而铸造件就好了许多,先铸造出个钢坯子,然后放上一年半载、这就是消除应力的方式,等毛坯受到应力影响、出现变形后,再在变形的毛坯基础上进行精加工,这样就去除了应力;总的来说铸钢、铸铝,在应力去除方面都差不多,至于锻铝、成本太高,并不会广泛使用!
铝合金悬挂的优势实际上用于汽车上的铝材质、强度并不低,惯性思维下铝的强度低于钢(铁),指的是纯粹的铝、而非铝合金,实际上这些铝合金材料已经做到了更低的密度、更高的强度,当然伴随而来的则是更高的成本、更贵的价格;如上图所示、用于打造悬挂的铝铸件所采用的是七系列的铝合金,目前国内产量很低、大部分依靠进口,所以铝合金悬挂的成本是真高;好处在于有效降低簧下质量,这对于提高车辆整体性能是有必要的!所谓的簧下质量,实际上就是只上图中弹簧下面配件的质量,比如轮毂、轮胎、制动器,只不过我们通常把一些链接车身、车轮的部件也划归到簧下,所以这样一来、悬挂也被归入到簧下的部件范围了,所以悬挂的重量降低、等同于簧下质量降低;所以也就产生了簧下一公斤、簧上十公斤的说法,所以为了性能、也就产生了给各种簧下部件减重的做法,如锻造铝轮毂、轻量化制动系统(全碳刹车盘)、亦或者是铝合金悬挂!比较理想的方式是较大的簧上质量、可以让车内舒适性更好(悬挂阻尼度一致,簧上质量越大、对于外部力的缓冲就更好),只不过大簧上质量、不适合当今轻量化的进化思路,就像当今的车子、没有上世纪车子那种厚重感,其实就是簧上质量大幅度降低的原因;至于簧下质量当然是越低、越好,因为更低的簧下质量可以让底盘的调校拥有更大的限度,所以这就是提倡降低簧下质量的原因,而方式就是利用到铝合金材料!总的来说,无论造成么、都讲究个用途,还要考虑成本、价格,铝合金悬挂在一些高级别车上的确是一种亮点,这并非是它牛、只不过是高价格带来的满足感罢了,抬一句杠来说它那么牛,那些大货、硬派越野怎么不用?或许是强度问题、亦或者是维修费用太贵,总之好的产品要做到平衡;高价、买好货很正常,铝合金悬挂的逐渐普及、也是一种趋势,毕竟轻量化是一种趋势,就像最近这几年间铝合金白车身、铝合金发动机都在不断下探,铝合金悬挂也是如此,它们并不算牛、只是迎合了轻量化的理念!

为什么SUV铝合金悬架的很好?
铝合金悬架主要功能为轻量化·「牛或不牛」不可一概而论
解析基础:
- 1m³钢重量约7.85-8.70吨(以铁的密度计算)
- 1m³铝合金约2.65-2.85吨
铝合金材料是不是比钢铁轻了很多呢?
这就是为什么汽车总需要用铝合金材料逐渐替代钢材的原因,最常见的铝合金的汽车零部件是「轮毂」;相同尺寸的钢制轮毂要重很多,这会严重影响油耗与操控。但是因钢材的成本低很多,所以也是些价格低廉的车辆使用这种轮毂。
剩余的主要零部件多为悬架系统使用,为什么要从悬架着手进行轻量化,有为什么要进行轻量化呢?
轻量化的意义汽车整备质量(空车重量概念)每减少100kg,平均每公里的耗油量即可降低0.005L左右。曾经的汽车用重量非常夸张的钢制的保险杠,后期多为越野车加装防撞外置保险杠或竞技杠,但是普通汽车却都换用了塑料材质的保险杠,这也是为了轻量化节油,不过内部的防撞梁仍旧能起到保护的效果。
使用铝合金材料替代轮毂或部分车身,这也能起到减重的效果;比如一些车辆会在强度要求不是非常高的防撞梁,或者底盘主体部分使用铝合金,但用量却普遍都很少,而且多为中高端汽车才会使用。
原因:之所以车辆不能用大量的铝合金替代钢板,原因是为控制生产成本。
- 各类型热轧钢板均价5300-6100元
- 普通强度铝合金均价≥40000元
差价就是这么大!这里所谓的普通强度多指屈服强度达到600Mpa左右,但还没有超过660Mpa达到高强度钢标准的铝合金,价格就已经这么高了。车身的关键位置如A/B柱,防撞杆与防火墙等位置需要的是更高强度的材料,尤其是A柱往往需要达到1500Mpa才算理想标准;可想而知如果使用相同标准的铝合金材料,成本会高到什么程度了。
所以几乎没有全铝合金材料的汽车,即使有也是极少数奢侈级的百万级或千万级跑车;普通中高端车辆只能少量应用,很多价格并不高但尺寸大却很轻盈的汽车,实际并不是通过材料轻量化,而是对钢板或结构用料进行缩水。
比如应当用三层或四层钢板的位置只有双层钢板,车身当然会轻一些,但结构强度也会明显的下降。这就是经常说汽车并非越轻越好的原因,因为车企也得控制合理的利润率才能正常运营,能用高标准的钢材则即使车辆重一些也会更安全。
铝合金悬架能提升车辆的操控吗有种说法是悬架结构用铝合金材料,可以通过降低簧下质量以提升操纵极限,这种说法很是牵强附会。
因为悬架实际分为两部分,一般理解的连杆摆臂负责的是对车轮的支撑,各类型弹簧和减振器负责的是支撑车身;那么材料的质量和强度是否会影响对车轮姿态的控制,又是否能改变操控感受也就不难分析了。
不论多连杆还是双叉臂类型的悬架,这些连杆摇臂都是通过活动球节连接底盘与轴头;在行驶中车身姿态会发生变化,比如转弯时会有明显的侧倾。这是侧向作用力推动车身产生的结果,车身的侧倾还会影响到车轮的角度,说白了就是车轮并非绝对90度垂直于地面,而是会呈现一定角度的倾斜。
比如缺少上部分支撑的麦弗逊悬架,在转弯时的侧倾程度就会非常严重;但加入上A臂的双叉臂悬架就会好得多,参考下图。
重点:以双叉臂悬架为例,其功能首先是提供侧向支撑力,这是保证车轮角度与操控的基础——铝合金悬架的麦弗逊与钢铁材料的双叉臂对比,在相同的调校标准下难道麦弗逊的水平会更高吗?显然这是不可能的。
后悬架使用的2/3连杆(俗称多连杆)或双横臂,用铝合金材质与五连杆相比,貌似水平也还是要逊色一些的。所以材料并不能直接决定操控,那么减重究竟能否通过控制车轮的“弹跳”以升高操控稳定性呢?这又是个存在争议的问题。
仍然是双叉臂悬架作为参考,在提升侧向支撑的前提下,车轮起伏时摇臂也会上下摇摆;那么如果重量降低,在起伏路面时车轮忽上忽下的跳动,理论上就会因质量的降低而降低冲击力,也就是车轮弹跳的幅度是可以下降的。
不过这些摇臂毕竟是连接与支撑件,受力是通过车轮施加的作用力,貌似车轮(轮毂轮胎)的质量才是最大的影响。所以悬架结构的质量还不是操控的核心决定因素,即使用普通的钢铁材质也还能够通过轮毂轮胎的调整而达到理想的操控标准。所以悬架系统使用铝合金材料也是以轻量化为主,不宜放大解读。
编辑:天和Auto-汽车科学岛
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为什么SUV铝合金悬架的很好?
根本原因有两个:
一.第一个就是为了减轻车辆自重,整车质量越轻,越有利于提高动力/质量比,燃料消耗越有利。
二.减轻簧下质量。簧下质量,是英译过来的一个词,英文:Unsprung Weight。它指的是非由汽车悬挂系统支撑的重量:轮胎、轮毂、刹车。相应的,Sprung Weight是指由汽车悬挂系统支撑的重量,是汽车质量的绝大部分。
而区分并认清两者,对于一辆汽车的稳定性及操控性有重大意义。减轻1KG的簧下质量的效能可以等同于减轻月15KG的簧上质量。当然,其中数据不一定那么精确,在簧上质量不变的情况下,减轻簧下质量可以在一定程度提升汽车的加速,稳定性以及操控性。
属于簧下质量的汽车零部件大部分都能实现轻量化,主要是通过更改材料和工艺的方法。
转向节
摆臂
制动钳
轮毂
甚至碳纤维制动盘
悬架中的各种控制臂,也都可以使用铝制产品。
大部分运动型车辆,跑车通过更换材料降低的簧下质量非常明显,对操控和车辆性能的好处很多。
缺点也不是没有,就是贵啊!
为什么SUV铝合金悬架的很好?
因为采用铝合金悬架的车辆减轻了簧下质量。轮胎的质量就对悬吊上下的移动速度有很大的影响,簧下质量越大、需要改变做动方向的时间就越长(以固定不变的悬吊设定来说)就会造成对路面起伏的跟踪性能降低,若是车体重量小,则无法有效把悬吊支点有效的固定在对地相对位置上,这样一来,当轮胎还没有机会移动到适当的地面起伏变化程度时,车体就浮起来了。说得简单一点,簧下质量轻了,当你车辆过崎岖不平的路面时,悬挂被压缩以后回弹会更快,采用铝合金悬架的车子,过减速带80码都感觉非常平稳,就是因为回弹快。另外簧下质量减轻了,轮上功率就会增加,也就是动力传到轮子损失更小,加速都会得到一定提升。
改装界有传言:减轻1KG的簧下质量的效能可以等同于减轻15KG的簧上质量。当然,其中数据不一定那么精确,但效果及影响确实如此。在簧上质量不变的情况下,减轻簧下质量可以在一定程度提升汽车的加速,稳定性以及操控性。
大家都知道,一辆汽车从静止到启动的加速过程需要很大的能量。而让轮胎从原地不动到滚动起来也是需要很大的能量,轮胎越重,需要的能量也就越大。因此,轮胎(或者是轮毂)的重量减轻了,需要的动力也就减少了,加速就能提升。
从另一方面讲,轮胎(或者轮毂)的重量减轻了,惯性也就变小,遇到坑洼不平的路面时反应相应就快了(悬挂在此不做讨论,当然影响是很大的),稳定性及操控性自然就能上升。
结合簧上质量,有这么一个简单的公式:(sprung weight)/(unsprung weight) = 越大越好基本上。
由于轮胎的接地压是由车体重量提供,若是车体重量大,自然可以把轮胎的对地接地压增加,不过当压到不平路面时,轮胎的质量就对悬吊上下的移动速度有很大的影响,簧下质量越大、需要改变做动方向的时间就越长(以固定不变的悬吊设定来说)就会造成对路面起伏的跟踪性能降低,若是车体重量小,则无法有效把悬吊支点有效的固定在对地相对位置上,这样一来,当轮胎还没有机会移动到适当的地面起伏变化程度时,车体就浮起来了。
所以,在簧上质量一定的情况下,我们需要尽可能地减小簧下质量。从结构上来看,独立悬架的簧下质量就比非独立悬架轻,所以它的操控稳定性更好,而轻量化的铝合金轮圈以及铝合金悬架元件(拉杆、摇臂等)之所以得到广泛应用,主要也是因为它们能有效减少簧下质量。
为什么SUV铝合金悬架的很好?
好多进口车型都采用全铝车身,并且采用铝合金悬架,铝合金悬架有韧性并且硬度高,能够支撑大幅度和高强度使用,对于轿车来说,能够提供良好的舒适性,对于SUV车型来说能够提供良好的悬架行程,能够保证整体的车身姿态,但是铝合金悬架高昂,一般会配备在豪华车型上,普通车型并不会使用最新热度比较高的SUV车型福特锐际采用了铝合金悬架,这样的配置是很厚道的,这款车型定位为紧凑型SUV,但是尺寸比较大,整体外观颜值非常突出,但是价格水平不高,在全系标配四驱的前提下,入门车型是18.98万,整体性价比很突出,做工用料非常扎实,在同级别车型中很有竞争力同为美系车的凯迪拉克CT6也采用了铝合金悬架,同时采用了全铝车身,用料非常夯实,为了减轻车重,同时增加安全性,底盘和前后保险杠使用了大量的铝合金材质,用料非常突出,这款车型定位为中大型轿车,整体品牌力和产品力不错,优惠力度很强,性价比很突出
总结:铝合金悬架制作成本高,但是重量轻,韧性足,并且有很强的硬度,用于悬架部分,可以减轻车身重量,同时提升行驶品质
为什么SUV铝合金悬架的很好?
高端一些的车的确更愿意采用成本更高的铝合金悬挂,因为铝合金悬挂铁质悬挂相比,最大的优点就是:重量更轻,铝的密度要比铁小多了,铁的密度为7.9×10³kg/m³,铝的密度为2.7×10³kg/m³,也就是,达到同样的承受力矩的铝的零部件其质量更轻。
簧下一公斤,簧上十公斤多年来世界各国车企,一直努力采用各种办法千方百计的降低汽车悬挂的质量,有一句俗话:簧下一公斤,簧上10公斤,意思就是减震弹下面的质量每减轻1公斤,相当于簧上质量降低了10公斤,足见悬挂材质对汽车的影响。
为了达到极限轻量化,进一步降低簧下质量,通常会采用锻造铝合金甚至碳纤维零部件去设计制作轮毂,那么,铝合金悬挂到底有哪些影响呢?
1、提升汽车车轮动态响应性汽车在行驶时,车轮、球头、下支臂这些零部件越轻,其惯性越小,这样,在起伏不平的道路上,动态响应就越快,汽车的抓地能力就越好,从而可以提升汽车的高速行驶安全性。我们升起汽车观察底盘,高档车的下支臂都是采用铝合金,而低端的车虽然不采用铝合金,但是也会采用冲压件或者铸铁件(空心),甚至冲压件还要进行打孔,这样也会大大降低重量,从而提升车轮动态响应能力,贴地感更好。而如果这些悬挂零部件过重,车轮在颠簸路况时,由于惯性大,很难及时下沉,这样就会导致车轮离地。抓地力下降。
增加隔音性和高级感相对而言,铝合金的下支臂等悬挂部件都比较粗壮,而铝的隔音系数也明显要好于铁制品,声音传导相对更慢一些,特别是对于高频的声音吸收会更好一些,这样传递到车内的噪音会相对更加低沉,以增加汽车隔音降噪的表现!
德系车、法系车早期更愿意在底盘悬挂采用铝合金部件,这样可以大大提升汽车的行驶质感,而日系车企是出了名的抠门,其底盘零部件的各种材质,大部分都是冲压件,关键是带咣咣响,这种冲压件虽然不影响行驶安全,但是却影响行驶质感,给人一种廉价不值钱的感觉。
当然,现在的德系车已经不再是以前的德系车,特别是国产的一些车型,底盘零部件已经由原来的铝合金减配成了冲压件,更有甚者,为了给人一种是铝合金的感觉,采用了冲压件喷涂银色涂层的方式,糊弄消费者,这点就实在是不厚道了。如上图,就是冲压件加银色涂层的伪装品。
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