转：越野车悬挂行程大扫盲

巴陵赛弗 · 发表于 2011-6-24 15:30

越野车的性能，很多时候是公说公有理，婆说婆有理，但如果具体划分，深入研究的话。还是能从根本上将车辆的特性区分开来的。
例如在越野车中，有些人觉得牧马人好，有些人觉得路虎才是王者，当然也有人认为帕杰罗才是老大，这些都没错。
但具体在某些方面，还是能分个高低的。

或许我们都是第一时间专注于一些复杂的技术和能力，例如中央差速锁、交叉轴脱困能力、可调悬架。
不过我们有没有想过，不过其实一些基本的原理才是最为重要的，例如我们今天讨论的这个悬架行程问题。

　　悬挂行程的概念很简单，把汽车举升到汽车悬空，通过观察轮胎和轮眉之间的距离的变化，悬空之后的距离减去静止在路面上的距离，
就可以知道悬架的行程了。悬架的行程深受越野玩家的重视。行程越大，轮胎越不容易悬空，这是显而易见的道理。只要轮胎不悬空，
就不容易出现单边空转的情况，什么差速锁啊就不需要用到，车辆的传动就越简单，性能越可靠。如果行程不够，则需要加装差速锁等一系列的装备去改善。
行程长的车辆，从骨子里就具备更好的跨越障碍的能力，就好比身体好的人，大冬天穿衣服也比别人少，
而自身身子弱的，只能通过多穿衣服来解决问题。这些衣服就是复杂的差速锁和电子元件了。

[localimg=600,401]1[/localimg][localimg=600,401]2[/localimg]

巴陵赛弗 · 发表于 2011-6-24 15:35

轻描淡写，奥迪Q7的姿态最夸张。如果不是像炮弹坑这种恶劣程度的路面，而是一般的坑洼地，
牧马人完全可以只利用其极其出色的悬挂行程，保持4轮贴地，完全不需要使用到差速锁等装备，甚至在两驱的时候就能通过。这就是悬挂行程本身的魅力
[ 本帖最后由巴陵赛弗于 2011-6-24 15:41 编辑 ]

巴陵赛弗 · 发表于 2011-6-24 15:45

我们提到了JEEP，当时的JEEP-MB使用的悬挂形式是弹簧钢板。这是早期越野车普遍使用的悬挂形式，
即使在今天，这种悬挂依然是大部分货车首选的悬挂。因为它的结构简单可靠。路虎工程部门也一度坚持使用钢板弹簧，而不是螺旋弹簧。
不过钢板弹簧的行程短，对于越野车来说是一个很致命的缺点。
直到70年代，路虎的Range Rover终于历史性地弃用了钢板弹簧选用前后硬轴加螺旋弹簧的设计。这种设计现在仍然被广泛使用。
螺旋弹簧本身不起减震的作用，只是作为弹性原件，因此重量比钢板弹簧轻得多，并且适合压缩和拉伸，因此避免了钢板弹簧行程太小的缺陷。

巴陵赛弗 · 发表于 2011-6-24 15:47

硬轴是一种纯“爷们”，为了越野而留下了的设计。因为整条硬轴通过拉杆浮在半空，这种设计的悬挂行程相当大。这也可以说是一种最不考虑车轮定位的悬挂形式。
很明显：单边轮子既不能自由跳动，一跳动就影响到对边车轮的定位参数也随之变化。
但也正是这种特性，在同轴上一边悬挂被压缩的时候，另一边恰恰可以通过硬轴增加下压力，使车轮紧贴地面，
但如果是独立悬挂的话，当一边悬挂被压缩，另一边则很容易被悬空。
硬轴加螺旋弹簧的设计，目前主要是三种形式，一种是以牧马人为代表的5连杆硬轴设计，使用非常广泛。
一种是很少见的以铃木吉姆尼为代表的3连杆硬轴。还有以普拉多为代表的4连杆硬轴。　　

对于5连杆的悬挂，除了一个横向的止推杆外，硬轴两边各需要两根连杆，因此构成了5连杆。下方的连杆长而粗壮，
也是我们能够轻易看到的，一般称为纵臂，承受了轮胎大部分前后碰撞的力量，
例如高速装撞上一个大石块。由于这根连杆只有一个安装点，因此需要在硬轴上方加上一条细小的连杆。上方连杆基本上不承受轮胎前后受力，
主要目的是平衡硬轴自身的扭转所采用的。这样的5连杆设计，硬轴行程会受到短连杆的一定影响

巴陵赛弗 · 发表于 2011-6-24 15:49

在5连杆和3连杆硬轴悬挂中，还有一种折中的4连杆。就是目前普拉多为代表的车型。
这种悬挂结构就是将5连杆结构中硬轴上方的2根细小连杆合并为一根，从两边移动到中间而已。比5连杆简单些，也比3连杆舒适点。

　但随着人们对公路性能越来越重视，越野车也必须向公路性能有所妥协。
因此我们现在所熟知的三菱Pajero在1979年率先采用前双A臂悬架+扭杆弹簧，而且还配备了防倾杆。
其后在1983年的达喀尔拉力赛上利用人海战术取得不错的成绩，从而奠定Pajero的地位。
这种前双A臂悬架+扭杆弹簧的结构被广泛使用，从而构成双A臂+扭杆弹簧的悬挂系统在行程上是依赖A臂的长度，
依靠A臂上下摆动而实现。A臂做得越大，越长，可以达到的行程也就越大，但占用的空间当然也非常大。
因此这种形式的悬挂也无法到达硬轴螺旋弹簧的悬挂行程

巴陵赛弗 · 发表于 2011-6-24 15:50

不过由于双A臂+扭杆弹簧的高速性能比硬轴实在好太多，因此目前的硬派越野大部分都采用了后硬轴+前双A臂的设计了。
其实回想一下达喀尔拉力赛，主要的越野地形是沙漠和戈壁，因此特别适合采用这种行程稍短的悬挂模式。
　　从环境要求来看，对车辆行程要求最高的是雨林里面的无道路越野，
其次就是一般的山路越野，而对行程要求最低的就是沙漠和戈壁越野了。
因此，Pajero的确是沙漠戈壁越野的行家，高速性能比LC系列更优秀，不过论低速高难度越野，LC的确更胜一筹

巴陵赛弗 · 发表于 2011-6-24 15:54

后都使用硬轴的越野车已经很少见了，代表就是吉姆尼和牧马人SaHara。而更多的硬派越野都采用前双A臂，后硬轴的方式，
既能满足越野需要，高速性能也很不错。典型如普拉多、国产的长城哈弗、陆风X8等。
　　发展都今天，双A臂也不能满足人们对公路性能的要求了，于是采用多连杆独立悬架的“越野车”应运而生。
相比双A臂，多连杆独立悬挂的每一根连杆都更加短小，目的都是为了更加精准的车轮定位，满足高速性能。因此悬挂行程就没必要奢望了。

多连杆使用的典型代表就是路虎和帕杰罗。其实路虎成名绝技就是一款豪华、舒适、可以穿着西装开的豪华越野车品牌，
因此使用独立悬挂也是很正常的一件事情，当然，你在电影里看到的在非洲丛林里穿梭的路虎卫士，依然保留着硬轴悬挂。

而帕杰罗是一直追求高速性能的，因此更是可以理解。由于追求高速性能，除了需要车轮精准定位外，还需要车辆重心降低，
但重心降低后的车辆在外形上就有很大的越野劣势，最明显的就是接近角和离去角变小，因此，高度可调悬挂也出现了

巴陵赛弗 · 发表于 2011-6-24 15:56

高度可调悬挂听上去真的很酷，某些性能的确很棒，但对行程并没有任何帮助。
悬挂行程是机械结构决定，摇臂或者连杆能移动的距离是多少就是多少，是20厘米就是20里面，这是一款款钢板和钢条决定的。
高度可调悬挂只是预先“透支”了悬挂的行程，当遇到坑洼地带的时候，轮胎可以用到的悬挂行程余地将会减少。
当然，这不能抹杀高度可调悬挂增加接近角和离去角的伟大作用，因为这个参数对车辆通过性有极大影响。

悬挂的机械结构，决定了其行程，基本也就能判断这款越野车的设计目的，这是很简单、很基本同时也是很重要的考量，
这里已经没有考虑各种悬挂的可靠性问题了。或许我们能找出例如途锐和路虎这种使用多连杆后悬、越野性能也很强的越野车，但要知道它们仅仅是在“怕冷的身子上多穿了几件衣服”而已。

钢板弹簧就让它尘封在历史中吧，
硬轴的行程和其他优势决定了还是硬派越野的首选，
双A臂次之，
多连杆则毫无疑问地是把重点放在高速行驶了。
当然，高速在戈壁上奔驰，也算是越野的一种形式了。