在其他各类“正经”多连杆悬架中,弹簧减振器干弹簧减振器的活儿(垂直方向上的支撑和减振),各个连杆干各个连杆的活儿(除垂直方向外的各方向上束缚住车轮),各司其职 。而麦弗逊悬架省掉了大部分连杆(只保留下 A 臂),弹簧减振器就得负担起双重任务 。
空间和成本就是这么省下来的,相应的作为代价,行驶性能也是因此而牺牲掉的 。世上的道理大多相通 。一个部件兼任双重职责,好处是简单、省地方、省成本,坏处当然是压力大、难周全 。
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如果你懒得看详细的解释,这里划下重点,麦弗逊悬架的三个短板:
1. 吃亏的负外倾角增益
麦弗逊悬架很少会出现在注重驾驶性能的车型上,很大一个原因,是它能提供的负外倾角增益(camber gain)太少 。
所谓负外倾角(negtive camber),是指车轮上端向车身内侧倾斜的角度 。在车辆过弯时,我们希望随着外侧悬架被压缩程度的增大,外侧车轮的负外倾角能跟着增大 。这样可以让外侧轮胎时刻拥有最大化的接地面积,从而保证弯道中轮胎的抓地力 。转向时由于车辆重心外移,外侧轮胎的抓地力更加重要 。
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(我们希望的,注意左侧车轮接地处)
然而负外倾角增益特性,是麦弗逊悬架天然的短板:
首先,当车轮向上跳动,减振弹簧被压缩时,车轮相对于地面的角度变化是不线性的 。其次,车轮向上跳动的行程越大,负外倾角增加得越缓慢(负外倾角增益减小);随着车轮向上,当弹簧滑柱和下臂角度超过 90°,负外倾角增益甚至会变为负值(车身继续倾斜压缩悬架,负外倾角反而会减小) 。原因其实是很简单的几何问题,不多解释 。
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(麦弗逊的现实,弹簧向上压缩,车轮倾角几乎没变化)
而负外倾角增益特性,对于多连杆悬架以及原理相通的双叉臂悬架来讲,情况就要好太多 。由于上下皆有连杆,这类悬架只需要调整上、下臂的长度,就可以轻松实现或大或小的负外倾角增益效果 。想运动能运动,想舒适能舒适,比麦弗逊强到不知哪里去 。
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(双叉臂悬架的负外倾角变化)
所以大几十万元往上的高端车世界,前双叉臂后多连杆(真正的那种)是生存的基本功 。至于麦弗逊悬架,别说后轴了,随着价位和级别上升,前轴都已经容不下它(只有宝马和保时捷等个别例外) 。
2. 尴尬的侧倾中心
不论是为了舒适还是性能,我们都不希望车辆过弯时侧倾程度过大 。车辆过弯时会向外侧侧倾,因为车辆的重心(CoG)在悬架侧倾中心(Roll center/RC)之上,二“心”的高度差越大,侧倾时的力臂越长,也就越容易发生侧倾 。所以针对悬架系统而言,要减小侧倾趋势,应适当提高侧倾中心,缩短侧倾力臂 。
决定侧倾中心位置的,是悬架系统的几何结构 。对你没猜错,这又是麦弗逊结构的天然短板 。
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