如果你問(wèn)一個(gè)越野迷,他的最終目標是什么?十個(gè)人可以回答11個(gè)問(wèn)題:奔馳G500。如果純粹出于越野目的,那么“路巡、霸道、路虎發(fā)現(參數圖片)就能滿(mǎn)足這一需求。但如果能在越野功能的前提下適當提升‘力’,范圍將非常狹窄,方正的G500幾乎成了唯一的選擇。扭桿彈簧,越野車(chē)為何都偏愛(ài)?

事實(shí)上,對于這些巨頭來(lái)說(shuō),我們了解技術(shù)背景,關(guān)于分時(shí)四驅、大排量發(fā)動(dòng)機、非承載式車(chē)身、??怂梗▍祱D)或帝王減震器、AT輪胎等,這些書(shū)都可以獲得知識點(diǎn)。

事實(shí)上,對于這些越野車(chē)來(lái)說(shuō),無(wú)論是途銳版的G500還是大眾版的三菱帕杰羅(參數圖片)。

甚至草根版的哈佛h3(參數圖片)/h5(參數圖片)

如果我們輕輕地移開(kāi)他們的身體,拋開(kāi)越野車(chē)的共同特點(diǎn),你可能會(huì )注意到他們的懸掛非常奇怪!

什么?都是扭桿彈簧,對吧。尤其是帶車(chē)架和非承載式車(chē)身的越野車(chē)采用扭桿彈簧作為懸架緩沖單元,因此g500從前艙出發(fā),沒(méi)有巨大的塔架。






力學(xué)分析
越野車(chē)喜歡扭桿彈簧的原因是什么?只是為了空間?事實(shí)上,這不是真的。讓我們回到說(shuō),底盤(pán)工程師存在,以解決各種機械問(wèn)題。


在使用扭力桿彈簧而不是螺旋彈簧時(shí),必須考慮一些機械因素。我們不妨嘗試對其進(jìn)行分析,例如“橫軸”工況,考察越野車(chē)車(chē)架的剛度和四輪驅動(dòng)的鎖止性能。
如果使用螺旋彈簧,四個(gè)車(chē)輪的垂直載荷通過(guò)框架塔直接傳遞給框架,整個(gè)框架將承受前后塔之間的扭轉(橙色區域)。對于梯形框架,受扭構件越多,剛度越差,扭轉角越大。整輛車(chē)太硬了。
使用扭桿彈簧時(shí),車(chē)輪的垂直載荷通過(guò)扭桿傳遞到車(chē)架的中部(扭桿的固定端),使車(chē)架參與扭轉的部分大大縮短,響應的扭轉剛度b大大提高了。
第二,逐漸受到挑戰
以上,我們分析了越野車(chē)使用扭桿彈簧的力學(xué)原因,但這種設計現在正慢慢受到挑戰。這不是因為理論本身是錯誤的,而是因為非承載體的剛度受到承載體的挑戰。我們知道,非承載體對整車(chē)扭轉剛度的貢獻主要來(lái)自車(chē)架,而梯形車(chē)架具有良好的抗彎剛度,但扭轉剛度較弱。在材料力學(xué)中,閉合圓截面是最大的抗扭強度。例如,塔特拉。
當然,在乘用車(chē)方面,塔特拉骨干車(chē)架的開(kāi)發(fā)也有一定的局限性,但所有涉及材料扭轉的承載車(chē)身都比較容易,一個(gè)比較經(jīng)典的案例就是路虎發(fā)現系列的變化。
路虎發(fā)現4仍然是非承重車(chē)身結構。
路虎發(fā)現第五個(gè)已經(jīng)偷偷變成了軸承類(lèi)型。
不過(guò),根據路虎官方公布的數據,發(fā)現第5代車(chē)身的扭轉剛度遠高于第4代。而現在,在路虎的影響下,越野車(chē)也開(kāi)始效仿。也許在未來(lái),負重分擔的車(chē)身將只存在于博物館。沒(méi)有非承載體,扭桿彈簧就失去了土壤??萍嫉陌l(fā)展就是這樣。世上沒(méi)有最好的,只有最合適的。



