事实上,对于这些越野车来说,无论是途锐版的G500还是大众版的三菱帕杰罗(参数图片)。
甚至草根版的哈佛h3(参数图片)/h5(参数图片)
如果我们轻轻地移开他们的身体,抛开越野车的共同特点,你可能会注意到他们的悬挂非常奇怪!
什么?都是扭杆弹簧,对吧。尤其是带车架和非承载式车身的越野车采用扭杆弹簧作为悬架缓冲单元,因此g500从前舱出发,没有巨大的塔架。
力学分析
越野车喜欢扭杆弹簧的原因是什么?只是为了空间?事实上,这不是真的。让我们回到说,底盘工程师存在,以解决各种机械问题。
在使用扭力杆弹簧而不是螺旋弹簧时,必须考虑一些机械因素。我们不妨尝试对其进行分析,例如“横轴”工况,考察越野车车架的刚度和四轮驱动的锁止性能。
如果使用螺旋弹簧,四个车轮的垂直载荷通过框架塔直接传递给框架,整个框架将承受前后塔之间的扭转(橙色区域)。对于梯形框架,受扭构件越多,刚度越差,扭转角越大。整辆车太硬了。
使用扭杆弹簧时,车轮的垂直载荷通过扭杆传递到车架的中部(扭杆的固定端),使车架参与扭转的部分大大缩短,响应的扭转刚度b大大提高了。
第二,逐渐受到挑战
以上,我们分析了越野车使用扭杆弹簧的力学原因,但这种设计现在正慢慢受到挑战。这不是因为理论本身是错误的,而是因为非承载体的刚度受到承载体的挑战。我们知道,非承载体对整车扭转刚度的贡献主要来自车架,而梯形车架具有良好的抗弯刚度,但扭转刚度较弱。在材料力学中,闭合圆截面是最大的抗扭强度。例如,塔特拉。
当然,在乘用车方面,塔特拉骨干车架的开发也有一定的局限性,但所有涉及材料扭转的承载车身都比较容易,一个比较经典的案例就是路虎发现系列的变化。
路虎发现4仍然是非承重车身结构。
路虎发现第五个已经偷偷变成了轴承类型。
不过,根据路虎官方公布的数据,发现第5代车身的扭转刚度远高于第4代。而现在,在路虎的影响下,越野车也开始效仿。也许在未来,负重分担的车身将只存在于博物馆。没有非承载体,扭杆弹簧就失去了土壤。科技的发展就是这样。世上没有最好的,只有最合适的。