前双叉臂和后多连杆分别是什么?它一般应用在哪些车型上?
「双叉臂+多连杆」特点解析(主要用于中大型车)
汽车的悬架系统分为两部分,分别为:
- 弹性元件+减振器=车身尺寸
- 连杆摇臂负责“支撑车轮”
很多汽车爱好者总会把“悬架”挂在嘴边,但并不知道悬架要分为两部分;解析悬架的特点首先要了解这个知识点,因为以螺旋弹簧为主的弹性元件看似不重要,却也是决定车辆操控的重要组成部分。比如弹簧的强度和可压缩行程会决定车辆转弯时的侧倾程度,减振器则是用于限制车辆起伏时弹簧(车身)弹跳的频率,通过下图可以感受到这一部分的功能。
双叉臂悬架究竟有什么不同之处呢?
【双】的定义说明了这种悬架会有两组“叉臂”,那么有双肯定就有“单”——先了解「单叉臂悬架」吧,这种悬架就是应用最广泛、知名度也最高的“麦弗逊悬架”,也有称之为“麦花臣悬架”的区域;但本质就是只有一组下叉臂的单叉臂悬架,结构组成非常简单。
- 下控制臂连接副车架
- 减振器集成弹簧
防倾杆也是重要的组成部分,为什么要有防倾杆呢?
这就是麦弗逊悬架的结构特点,麦弗逊悬架基本是最低标准的独立悬架;所谓独立悬架指的是四个车路的悬架连杆摇臂互相不接触,各自悬架的连杆摇臂的活动球节都是与车辆底盘单独连接,在单个或单侧车轮轻微起伏时不会明显影响对侧位置的车轮倾角。
麦弗逊悬架的下控制臂(A型叉臂)可以上下起伏,但更重要的还是能起到侧向支撑轮胎的作用,汽车在转弯时会产生侧向力,这个力不仅会将车身推到不同的侧倾程度,同时也会作用于车轮,参考下图。
侧向力推动车轮时、麦弗逊悬架的下控制臂就能有效地支撑车轮底部,这一部分的角度就很难发生变化了;但是侧向力也会作用于车轮的上半部分,那么车轮就会从上部开始倾斜——“防倾杆”的功能就是支撑车轮以控制倾斜的角度,如果倾角过大则会造成轮胎接地面减少、降低车轮抓地力,转弯车速过高则倾角可能会大到撇断悬架。
所以麦弗逊悬架其实是比较差的,但也有占用空间更少与制造成本低的优势;这种悬架其实是个“U字型”,说白了就是与车身组合之后会像个缸,占用横向空间比较大的横置发动机与变速器可以坐在U型空间内。不过动力强一些或比较注重车辆操控(转向感受)的车辆,总会使用“麦弗逊PLUS”。
双叉臂的结构特点是不是很简单?其实就是麦弗逊增加一组上控制臂,这个控制臂也是A字型;与下控制臂同样可以上下摇摆,而且能在转弯时起到车轮上部分的支撑,车轮的倾角控制能力远不是麦弗逊的防倾杆可以相提并论的。所以车身比较重或注重操控的车辆会选择双叉臂,前驱车里有吉利博瑞、传祺GA8等,后驱车里就有很多了,目前价格最低且综合素质比较高的有凯迪拉克CT6。
驾驶这些车可以刻意体验一下转向时的指向性,感受一般都会比麦弗逊好一些;除非是调校水平很高的麦弗逊也会挺不错,比如君威迈锐宝这两台前驱轿车的麦弗逊悬架也算不错,汉DM/EV也有高标准,保时捷991也是也用前麦弗逊悬架,技术水平也能实现“逆转”,只是双叉臂以相同的技术水平调校可能会有更高的水平。
后悬架为什么以多连杆为主?
“麦弗逊+多连杆”或“双叉臂+多连杆”是比较常见的类型,只有极少数车辆用过前后麦弗逊或前后双叉臂;用双麦弗逊是因为基本不注重车辆操控,为了控制成本并体现出四轮独立悬架的卖点才用这种结构。不过前后双叉臂的成本其实是偏高,在后悬架中有一种「双横臂」,这样的后悬架可以理解为“单叉臂拆分”,也就是把一个A型摇臂分为两个单独的摇臂,这样是不是能控制制造成本了呢?当然两个定位臂都是要进行加强的。
前悬架中的“双球节”也是类似于双横臂的结构,同样是A型摇臂拆分;多连杆多指“≤3连杆”,与双横臂对比级别相当,主要也是控制成本的产物。而双叉臂后悬架则相当于四连杆或五连杆,但结构强度一般要超过4/5连杆,所以才会有些拉力赛车会使用这种“抗造”的悬架。
3/4/5连杆的特点是能够更精准的控制车轮的倾角,只是整体强度不适合专业标准的激烈驾驶;所以这种悬架多用于民用级的代步车,主打的是驾乘品质。但因为研发和制造成本比较高,结果是只有些中高端车会使用;兼顾操控和舒适则会像3系一样使用“双球节+多连杆”,或像E级一样使用“前后多连杆”,奥迪倒是有使用前后五连杆的A4L,不过动力和驱动系统比较拉胯。曾经使用前双叉臂后五连杆价格最低的车是比亚迪F6,不过因消费者似乎不太买账,所以后期的比亚迪也没有这么傻了。
特殊车型:越野车和硬派SUV多使用「双叉臂+多连杆式整体桥」,原因很简单。首先这种车型总会在崎岖路面驾驶,车轮总会有夸张的倾角,控制臂承受的作用力会非常大,依靠麦弗逊悬架无法控制车轮角度和保证下控制臂的可靠性;所以只能用结构更强的双叉臂,比如坦克300、BJ40、哈弗H9、大通D90Pro等。
后悬架虽然也是多连杆或五连杆,但并不是独立悬架的概念;整体桥是非独立悬架,两侧车轮固定在基本都不能扭转(改变角度)的驱动桥两端,单侧车身的起伏必然会通过驱动桥撬动另一端的车轮,这会影响车轮的抓地力且容易损坏轮毂。那么加入多连杆只用于控制车轮角度,虽然不能实现向独立悬架一样高的标准,但也能有效地改善抓地力;或者通过瓦特连杆也可以,只是标致没有多连杆或五连杆那么理想。
上图为瓦特连杆的特点,可以简单的理解为一端拉起、通过活动摇臂推动另一端,这样也能有效控制倾角;在硬派车型中有福特撼路者使用瓦特连杆整体桥,水平也是不错的。
这就是“双叉臂+多连杆”的两种车型的特点了,家用代步汽车受限于制造成本,用麦弗逊加多连杆也可以接受,毕竟动力总不会很强;但选择装备排量≥2.0T的前驱、后驱或四驱车,有双叉臂的选项自然更好,除非麦弗逊也调校出了高水平。
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前双叉臂和后多连杆分别是什么?它一般应用在哪些车型上?
前双叉臂和后多连杆是车辆悬挂系统的一种组合形式。前双叉臂指车辆前轴悬挂使用的是双叉臂形式的独立悬挂,后多连杆指的是车辆后轴悬挂使了多连杆式的后悬挂。
双叉臂顾名思义就是由两个A形叉臂组成的独立悬挂,当然双叉臂也有很多变种或者改进形式但万变不离其宗其根本并未改变。多连杆顾名思义就是由多根独立的连杆有效结合组成的悬挂系统,有两连杆、三连杆、四连杆和五连杆,其中五连杆算是目前多连杆里高级别的存在。从结构上讲双叉臂支撑性更强且具备独立特性所以多用在偏性能车上或者中高端车前悬挂;多连杆尤其是三连杆及以上由于既兼顾了舒适又能保证不错的运动性所以多用在中高端后悬挂或者豪华车、性能车的前后悬挂。
前双叉臂+后多连杆多用的车型
就从我的认知来看前双叉臂配合后多连杆这种悬挂系统配置不会是普通车型,放到现在至少应该是中端以上豪华车或者偏性能的车型。
比如皇冠和锐志用了前双叉臂、再有就是宝马5系、7系和X5、奔驰AMG某些车型、英菲尼迪Q60、沃尔沃XC90、雷克萨斯IS等,也就是说能用到前双叉臂+后多连杆(暂且不讨论几连杆)最起码都是30万起步的车型,并且这里面车型的后悬挂可没有想象的那样都采用了五连杆。此外,玛莎拉蒂总裁、宾利飞驰、劳斯莱斯古斯特的原型车以及我们的红旗H7也采用了前双叉臂式后多连杆。
双叉臂悬挂多用于前悬挂,单独后悬挂较少,前后双叉臂的也有。
排除避震器和弹簧的结构目前最常见的双叉臂悬挂主要由两组A形叉臂配合一个弧形支撑臂组成。一端通过羊角块和车轮相连一端和副车架相连再配合横向稳定杆把左右悬挂拖拽。从组成结构上看双叉臂相比标准的麦弗逊足足多了一套半的结构,从原理上看双叉臂相当于在麦弗逊的基础上增加了上摆臂和支撑杆。但是如果要实现就不是那么容易了,因为空间和成本这两大主要因素就可以把它和普通家用车划清界限了。
相比简单的麦弗逊双叉臂首先在空间上就没有优势。由于上叉臂的存在所以要合理的布局上摆臂前轴空间必须满足条件而摆臂的长度又不可能不受限制,所以在既定的空间下只能让避震器倾斜一定角度来满足上下叉臂对车轮或者支撑臂的衔接同时又会增加羊角件的数量,总之双叉臂一定是会侵车身前轴中下不空间。所以布局双叉臂的车型要么是不在乎空间的性能车要么是尺寸有优势的中大型车。比如一些纵置发动机布局的车型相比横置在横向空间就有条件使用双叉臂或者像IS、5系这种中大型轿车本来尺寸就有优势布局双叉臂也没有太大压力。
其次就是成本,双叉臂不光是多了一些硬件成本它还需要进行综合设计、布局以及各种数据的标定以达到满足此辆车的最佳状态。因为悬挂是个系统整体,它和车型、车重、用途等都必须适配不是随便拿一个装上就可以的,标定是需要对整车质量负责的。所以,家用车基本都是在保证良好使用的前提下能不用高成本配置就尽量不用。再者家用车也发挥不出双叉臂的优势,一辆十多万的紧凑车后悬挂还是扭力梁就算给你配个前双叉臂每天代步买菜也没什么意义。说这的意思就是悬挂系统和整车匹配就是一一对应的,强扭的瓜不甜。
不过双叉臂的好处也是多多:由于有上下两组A形叉臂对车轮进行限制所以它的整体稳定性和支撑性表现的非常好。由于上下两个摆臂看似相互独立又相互制约所以它的横向控制角范围会增大,因此就为操控或者舒适性的调教提供了基础条件。相比于麦弗逊只有一个下摆臂连接轮胎和副架底部,双叉臂的上摆臂对于车身的抑震、支撑有更明显的效果。也就是说双叉臂由于结构的优势可以控制车身中下半部的振幅缓冲,支撑和浮动角度都会大幅提升。
由此也由双叉臂延伸的双横臂、双摆臂、加强双叉臂等等都普遍应用在我们身边的车型中。
多连杆悬挂多用于后悬挂,单独前悬挂的少,前后都用多连杆的也常见。
就量产车型来看多用在车辆后悬挂中以提高整车的稳定性和舒适性,当然高端车前后悬挂也会同时用到多连杆甚至是前后五连杆。
如果以双叉臂为例,把双叉臂的两组A形摆臂更换成四根独立的连杆就是最直观的四连杆悬挂,如果再加上一根纵向支撑杆它就是五连杆悬挂。当然这样解释只是方便理解,其实五连杆的布局是十分复杂的,厂商也会根据需求进行连杆长短、高低、平衡度、角度等进行一系列的调整。多连杆由于每个连杆都相互独立但又相互拉扯所以它的横纵向调节角度和幅度都会有很大提升,因此舒适性就是其最大的优势和卖点。虽然连杆的独立性强但是相比双叉臂对叉臂的硬性约束它不如双叉臂更适合激烈的运动驾驶,所以多连杆在性能车上表现也不错但是不如双叉臂更符合运动的特性。
多连杆同双叉臂一样都有两个最主要的根本缺点(对于某些车来说会是优点),就是成本和空间。一辆车如果尺寸既定那么可以利用的空间也就那么些,所以多连杆前悬架很难出现在紧凑车或者B级轿车里除非它采用纵置发动机布局(有可能),比如奥迪A4L采用的就是前后五连杆。这里的成本指的是三连杆及以上多连杆,或者四连杆、复合式多连杆等,所以中低端车前悬挂使用的概率很低而在后悬挂中某些车为了提升舒适性会采用多连杆。
其实两连杆也会背称作多连杆,但由于结构简单、成本低被戏称为“筷子悬架”比如老凯越和现在的英朗。而三连杆的悬架往往被称作复合式多连杆悬架,这种悬架现在用的很多包括很多现有B级车和A级车,也有很多无外乎这种结构的变种形态。四连杆除非车企有自信的调教不然多一根升级成五连杆效果更好或者少一根后使用复合多连杆性价比高。五连杆就不多啰嗦了,能用到说明此车企还是比较实在的不管调教的咋样至少用心了。
综上所述,通俗的来说前双叉臂配合后多连杆这种配置的车型至少算是中端起步的车型。但有一点我们需要知道悬挂系统的好坏并不一定是杆越多、结构越复杂它就是无敌的。悬挂是一个系统它的标定和调教是随车型不同而改变的,只通过悬挂表象特征并不能贸然下定论谁好谁坏。比如保时捷911还是前麦弗逊有人否定过它吗?这种特殊改良的麦弗逊虽然形似麦弗逊但已超越麦弗逊固有属性。
前双叉臂和后多连杆分别是什么?它一般应用在哪些车型上?
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配置前双叉臂后多连杆的车型有很多,比如:普拉多,途观,Q5,一般价格在25万以后上的大多数都是的。
双叉臂前悬的优点由于比麦弗逊前悬架多了一根连接支柱减震器的上控制臂,这样一来就能有效增强了悬架整体的可靠性和稳定性,并且使得车辆拥有更出色的侧向支撑和精确的车轮方向控制。
一.技术特点优点
1.横向刚度大、抗侧倾性能优异、抓地性能好、路感清晰。
2.对于定位参数的精确控制,让车轮能够很好的紧贴地面,较强的横向刚性又提供了很好的侧向支撑。
3.对于车辆的操控性能来说,这种结构的优越性是显而易见的,它不仅是法拉利,兰博基尼和玛莎拉蒂这些超级跑车们的首选,甚至是现今的F1赛车所使用的悬挂结构依旧能看到双叉臂的影子。
4.而两根三角形结构的摇臂还拥有出色的抗扭强度和横向刚性,因此在硬派SUV或者皮卡上也经常会使用双叉臂的悬挂结构,而前双叉臂后整体桥的结构也是硬派越野SUV的经典结构。
二.技术的缺点
1.制造成本高、悬架定位参数设定复杂。同时维修保养时的复杂程度高,在定位悬架及四轮定位时,参数也较难确定。
2.相对于麦弗逊悬挂,它的结构更复杂,占用空间较大,成本较高,因此并不适用于小型车前悬挂。
3.定位参数的确定需要精确计算和调校,对于制造商的技术实力要求也比较高。
三.发展历史
双叉臂式独立悬架有一个有趣的名字——双愿骨式悬架(Double wish bone)。据说这个有趣的名字来源于西方圣诞节上人们喜欢吃的一种火鸡的骨头,当人们开始吃的时候要对火鸡身上一根类似V字形的骨头许愿,而这根骨头就叫愿骨(Wish bone)。因为在双叉臂悬架结构中有两根“愿骨”,故得名双愿骨式悬架。
前双叉臂和后多连杆分别是什么?它一般应用在哪些车型上?
不能说前叉臂后多连杆是高档车的硬性标准,估计键盘车神又该出动了。
那我举个例子保时捷911 用前麦弗逊你怎么说?
当然可以这么说,用这种悬挂结构的是品牌中定位比较高的车。
比如丰田的锐志 霸道 。国产车也有,比如哈弗H8 吉利博瑞 都是产品体系里面比较高的车型。
因为双叉臂比较占空间,所以基本得中型车这个级别才会考虑使用。更加广泛的是中大型车。比如我们熟悉的宝马五系。
双叉臂的制造成本也高是调教参数也多,对于工程师的能力要求也高。所以低端产品基本别想看到双叉臂悬挂。优点是轮胎接触地面面积大,抓地力好,减震效果和操控都优于麦弗逊。
双叉臂的两个叉臂能同时吸收横向力,支柱则承担车身重量,因此具有很大的横向刚度,转弯侧倾小,能精准定位前轮的各种参数。
多连杆系统的其实就是用多根连杆实现类似双叉臂的效果。
同样具有良好的操控性 制造成本高 占地多等因素。最常见的车型就是我们熟悉的奥迪家族。减震性能十分出色,可以在车轮定位的时候主动调教,但是说这调教功力也很考验人。
多连杆不只是可以用在后悬挂,也可以用在前悬挂来抑制FF的转向不足。因为连杆连接轴的存在约束效果可以让轮胎上下运动时候前束角发生改变。用在后悬挂上主要是保证舒适性和操控的优秀。属于一种两全其美的选择。
前双叉臂和后多连杆分别是什么?它一般应用在哪些车型上?
老马六,八代以前的本田雅阁都是双叉臂前悬架,后来出的新车型减配了。
前双叉臂和后多连杆分别是什么?它一般应用在哪些车型上?
双叉臂、多连杆是汽车悬架的两种形式,目前市场上主流车型基本都是前麦弗逊式独立悬架与后多连杆独立悬架的组合形式。前双叉臂后多连杆的悬架组合形式多出现在中高档车型上,比如丰田普拉多,大众途观,奥迪Q5,捷豹XEL等。
双叉臂独立悬架
主要应用于前悬架,双叉臂式悬架是在麦弗逊式悬架基础上演变而来,同时一个有趣的名字叫双愿骨式悬架,来源于一种火鸡的骨头,在圣诞节人们开始吃火鸡时,需要对其身上一根类似V字形的骨头许愿,而这根骨头就叫愿骨,因为在双叉臂悬架结构中有两根“愿骨”,所以又叫双愿骨式悬架。
优点:横向刚度大、抗侧倾性能优异、抓地性能好、路感清晰、运动指向出色,这些优点导致知名汽车厂商在选择前悬架时优先考虑双叉臂悬架,比如法拉利、兰博基尼、玛莎拉蒂这些高性能超级跑车,现今的F1赛车所使用的悬挂结构依旧能看到双叉臂的影子,这个不得不令人感到惊讶。缺点:制造成本高、悬架定位参数设定复杂。这就导致维修时的复杂程度高,不易维修,同时悬架调校试验时需要耗费大量的人力进行修正及计算,悬架标定周期长,对悬架工程师经验要求高,目前国内此方面工程师急缺。多连杆独立悬架:
前后悬架使用均比较常见,兼顾运动性与舒适性最好的一种悬架形式。由三根或三根以上连接拉杆构成,能提供多个方向的力,使轮胎具有可靠的行驶轨迹的悬架结构,一般前4连杆独立悬架后5连杆独立悬架组合较多,主要应用于高档轿车。比如大众、奥迪系列车型。
优点:多连杠独立悬挂既可以保证拥有一定的舒适性,又兼顾操控稳定性,使得驾乘感受极佳,驾驶员既可以保持车辆的操控指向性,又能让乘客不至于太过于颠簸,属于优秀的独立悬架形式。缺点:多连杆悬架结构及其复杂,研发实验成本以及制造成本远高于其它类型的悬架、而且其占用空间大,上述缺点基本够阻碍汽车厂商的选择意愿。综上所述:
双叉臂独立悬架与多连杆独立悬架均需要极高的制造成本。加上复杂的结构,导致汽车厂商需要大量试验进行悬架调教,过程计算及修正次数多,调教周期太长。横向空间占用大,导致无法应用于紧凑级车型,为了满足驾乘体验,只应用于中大型车,最终碍于悬架结构及成本,导致无法普遍应用,不过随着技术的发展,一些兼顾操控性、舒适性、紧凑性的新型悬架必将面世。
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