學(xué)點技術(shù)——麥弗遜獨立懸掛詳解

　　麥弗遜懸掛(macphersan)，是現(xiàn)在非常常見的一種獨立懸掛形式，大多應(yīng)用在車輛的前輪。簡單地說，麥弗遜式懸掛的主要結(jié)構(gòu)即是由螺旋彈簧加上減震器以及A字下擺臂組成，減震器可以避免螺旋彈簧受力時向前、后、左、右偏移的現(xiàn)象，限制彈簧只能作上下方向的振動，并且可以通過對減震器的行程、阻尼以及搭配不同硬度的螺旋彈簧對懸掛性能進行調(diào)校。麥弗遜懸掛最大的特點就是體積比較小，有利于對比較緊湊的發(fā)動機艙布局。不過也正是由于結(jié)構(gòu)簡單，對側(cè)向不能提供足夠的支撐力度，因此轉(zhuǎn)向側(cè)傾以及剎車點頭現(xiàn)象比較明顯。下面就為大家詳細的介紹一下麥弗遜懸掛的構(gòu)造以及性能表現(xiàn)。

    麥弗遜懸掛的歷史：

　　麥弗遜式懸掛是應(yīng)前置發(fā)動機前輪驅(qū)動(ff)車型的出現(xiàn)而誕生的。ff車型不僅要求發(fā)動機要橫向放置，而且還要增加變速箱、差速器、驅(qū)動機構(gòu)、轉(zhuǎn)向機，以往的前懸掛空間不得不加以壓縮并大幅刪掉，因此工程師才設(shè)計出節(jié)省空間、成本低的麥弗遜式懸掛，以符合汽車需求。

　　麥弗遜（Macphersan）是這套懸掛系統(tǒng)發(fā)明者的名字，他是美國伊利諾伊州人，1891年生。大學(xué)畢業(yè)后他曾在歐洲搞了多年的航空發(fā)動機，并于1924年加入通用汽車公司的工程中心。30年代，通用的雪佛蘭公司想設(shè)計一種真正的小型汽車，總設(shè)計師就是麥弗遜。他對設(shè)計小型轎車非常感興趣，目標是將這種四座轎車的質(zhì)量控制在0．9噸以內(nèi)，軸距控制在2．74米以內(nèi)，設(shè)計的關(guān)鍵是懸掛。麥弗遜一改當時盛行的板簧與扭桿彈簧的前懸掛方式，創(chuàng)造性地將減振器和螺旋彈簧組合在一起，裝在前軸上。實踐證明這種懸架形式的構(gòu)造簡單，占用空間小，而且操縱性很好。后來，麥弗遜跳槽到福特，1950年福特在英國的子公司生產(chǎn)的兩款車，是世界上首次使用麥弗遜懸架的商品車。

　　麥弗遜懸掛的構(gòu)造：

　　麥弗遜式懸掛由螺旋彈簧、減震器、A字形下擺臂組成，絕大部分車型還會加上橫向穩(wěn)定桿。麥弗遜式獨立懸架的物理結(jié)構(gòu)為支柱式減震器兼作主銷，承受來自于車身抖動和地面沖擊的上下預(yù)應(yīng)力，轉(zhuǎn)向節(jié)（也可說車輪，因為轉(zhuǎn)向節(jié)作用于車輪）則沿著主銷轉(zhuǎn)動；此外，其主銷可擺動，特點是主銷位置和前輪定位角隨車輪的上下跳動而變化，且前輪定位變化小，擁有良好的行駛穩(wěn)定性。

　　在麥弗遜式獨立懸架中，支柱式減震器除具備減震效果外，還要擔(dān)負起支撐車身的作用，所以它的結(jié)構(gòu)必須緊湊且剛度足夠，并且套上螺旋彈簧后還要能減震，而彈簧與減震器一起，構(gòu)成了一個可以上下運動的滑柱。還有一個關(guān)鍵部件---A字型下擺臂，它的作用是為車輪提供橫向支撐力，并能承受來自前后方向的預(yù)應(yīng)力。車輛在運動過程中，車輪所承受的所有方向的沖擊力量就要靠支柱減震器和A字型下托臂這兩個部件承擔(dān)。

　　麥弗遜懸掛的優(yōu)缺點：

　　從上面的構(gòu)造圖可以看出，麥弗遜懸掛的構(gòu)造其實非常簡單，而這種簡單帶來的最大好處就是其質(zhì)量很輕，并且體積很小，對于很多前置發(fā)動機前輪驅(qū)動的車輛來說，車頭部分的大部分空間都要用來布置橫置的發(fā)動機以及變速箱，留給懸掛的空間并不大，因此麥弗遜懸掛體積小質(zhì)量輕的優(yōu)勢就會表現(xiàn)的非常明顯。

　　而結(jié)構(gòu)簡單也是麥弗遜懸掛最大的軟肋。與雙叉臂以及多連桿懸掛相比，由于減震器和螺旋彈簧都是對車輛上下的晃動起到支撐和緩沖，因此對于側(cè)向的力量沒有提供足夠的支撐力度。這樣就使得車輛在轉(zhuǎn)向的時候車身有比較明顯的側(cè)傾，并且在剎車的時候有比較明顯的點頭現(xiàn)象。很多采用麥弗遜懸掛的小型車為了控制成本，也只能將這樣的缺陷保留。雖然通過增加防傾桿能減小車輛側(cè)傾，但是卻不能根治這種情況。不過象寶馬M3，保時捷911這樣的高性能車型上，通過調(diào)整彈性元件以及增加拉桿等調(diào)校，麥弗遜懸掛也一樣可以變得非常強悍，但這也背離了麥弗遜懸掛體積小，質(zhì)量輕，成本低的特點。