雙叉臂式獨(dú)立懸掛

雙叉臂式獨(dú)立懸掛優(yōu)點(diǎn)

橫向剛度大、抗側(cè)傾性能優(yōu)異、抓地性能好、路感清晰。

首先，對于定位參數(shù)的精確控制，讓車輪能夠很好的緊貼地面，較強(qiáng)的橫向剛性又提供了很好的側(cè)向支撐，對于車輛的操控性能來說，這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性是顯而易見的，它不僅是法拉利，蘭博基尼和瑪莎拉蒂這些超級跑車們的首選，甚至是現(xiàn)今的F1賽車所使用的懸掛結(jié)構(gòu)依舊能看到雙叉臂的影子。而兩根三角形結(jié)構(gòu)的搖臂還擁有出色的抗扭強(qiáng)度和橫向剛性，因此在硬派SUV或者皮卡上也經(jīng)常會(huì)使用雙叉臂的懸掛結(jié)構(gòu)，而前雙叉臂后整體橋的結(jié)構(gòu)也是硬派越野SUV的經(jīng)典結(jié)構(gòu)。像是大切諾基，豐田普拉多和大眾途銳等，前懸都用了雙叉臂的懸掛結(jié)構(gòu)。

雙叉臂式獨(dú)立懸掛缺點(diǎn)

制造成本高、懸架定位參數(shù)設(shè)定復(fù)雜。同時(shí)維修保養(yǎng)時(shí)的復(fù)雜程度高，在定位懸架及四輪定位時(shí)，參數(shù)也較難確定。

相對于麥弗遜懸掛，它的結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，占用空間較大，成本較高，因此并不適用于小型車前懸掛，此外，定位參數(shù)的確定需要精確計(jì)算和調(diào)校，對于制造商的技術(shù)實(shí)力要求也比較高。

雙叉臂式獨(dú)立懸架有一個(gè)有趣的名字——雙愿骨式懸架（Double wish bone）。據(jù)說這個(gè)有趣的名字來源于西方圣誕節(jié)上人們喜歡吃的一種火雞的骨頭，當(dāng)人們開始吃的時(shí)候要對火雞身上一根類似V字形的骨頭許愿，而這根骨頭就叫愿骨（Wish bone）。因?yàn)樵陔p叉臂懸架結(jié)構(gòu)中有兩根“愿骨”，故得名雙愿骨式懸架。

雙叉臂式懸架的誕生和麥弗遜式懸架有著緊密的血緣關(guān)系，它們的共同點(diǎn)為：下控制臂都由一根V字形或A字形的叉形控制臂構(gòu)成，液壓減震器充當(dāng)支柱支撐整個(gè)車身。不同處則在于雙叉臂式懸架多了一根連接支柱減震器的上控制臂，這樣一來有效增強(qiáng)了懸架整體的可靠性和穩(wěn)定性。

從結(jié)構(gòu)上來看，麥弗遜懸架只有一根下控制臂和一根支柱式減震器，結(jié)構(gòu)上的最簡單化使它的組成部件通常要一專多能。例如支柱減震器需充當(dāng)轉(zhuǎn)向主銷，除要承受車輛本身的重量外，還要應(yīng)對來自于路面的抖動(dòng)和沖擊。如果車輛在運(yùn)動(dòng)中，一側(cè)的麥弗遜懸架受到慣性壓縮，那么車輪的外傾角變化將增大，于是懸架越是壓縮得厲害，這種形變就越是難以得到控制。所以麥弗遜懸架的應(yīng)用范圍多為小型或中型轎車，車型級別再往上走，結(jié)構(gòu)簡單的麥弗遜懸架便會(huì)有些力不從心了。

要改善麥弗遜懸架“脆弱”的特點(diǎn)，就有必要在懸架的組成結(jié)構(gòu)上進(jìn)行調(diào)整。由于麥弗遜懸架只有下控制臂和支柱減震器兩個(gè)連接部件，這樣一來就形成了一個(gè)“L”形的結(jié)構(gòu)，如果能在“L”形頂端再增加一根控制臂，那么懸架的結(jié)構(gòu)將得到加強(qiáng)。于是通過對麥弗遜懸架植入上控制臂，雙叉臂式懸架結(jié)構(gòu)便應(yīng)運(yùn)而生。雙叉臂懸架相對麥弗遜懸架在物理學(xué)特性上的改變顯而易見：當(dāng)一側(cè)懸架因慣性收縮時(shí)，車輪的外傾角變化也相對較小，不過車輪外傾角的變化大小還可以通過改變上下控制臂的相對長度來改善。因此，工程師在設(shè)計(jì)和匹配雙叉臂懸架時(shí)自由度更大，更能針對汽車的某一種特性如運(yùn)動(dòng)或舒適性作出最為合理的調(diào)校。

事實(shí)上，在車輛的底盤設(shè)計(jì)之初，設(shè)計(jì)師便開始考慮如何在底盤上布置復(fù)雜的懸架結(jié)構(gòu)，給車輛帶來更好的操控性或更平穩(wěn)的舒適性。為了使車輪能隨時(shí)隨地貼合地面，達(dá)到運(yùn)動(dòng)性和乘坐舒適性的統(tǒng)一，設(shè)計(jì)師往往會(huì)采用雙叉臂懸架結(jié)構(gòu)，增加減震器阻尼和螺旋彈簧的硬度也是應(yīng)對措施之一。在這點(diǎn)上，麥弗遜懸架會(huì)因?yàn)榭刂票鄣膯伪《管囕喭鈨A角增大，同時(shí)使車胎內(nèi)側(cè)負(fù)荷增大而加劇磨損。

由于傳統(tǒng)的雙叉臂懸架采用單導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，即上下控制臂與支柱減震器相連，實(shí)現(xiàn)對車輪上下運(yùn)動(dòng)方向的控制，轉(zhuǎn)向拉桿和主銷相連完成對車輪左右方向的控制。由此看來，減震和轉(zhuǎn)向是由兩個(gè)獨(dú)立機(jī)構(gòu)控制，但兩個(gè)機(jī)構(gòu)都只具備單導(dǎo)向性。隨著懸架結(jié)構(gòu)的不斷優(yōu)化改進(jìn)，目前雙叉臂懸架已衍生出可同時(shí)負(fù)責(zé)車輪轉(zhuǎn)向和上下抖動(dòng)的雙向控制結(jié)構(gòu)。改進(jìn)的懸架用轉(zhuǎn)向節(jié)和轉(zhuǎn)向節(jié)支架取代了只用上下控制臂來對車輪進(jìn)行約束的狀況，車輪轉(zhuǎn)向通過安裝在轉(zhuǎn)向節(jié)支架間的轉(zhuǎn)向節(jié)鉸鏈完成。在帶轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的前懸中，轉(zhuǎn)向節(jié)支架連接著轉(zhuǎn)向節(jié)球形鉸鏈、穩(wěn)定桿、液壓減震器以及上下臂。車輪的跳動(dòng)和轉(zhuǎn)向分別由這兩個(gè)新部件負(fù)責(zé)，新結(jié)構(gòu)使每個(gè)零件承受的力較傳統(tǒng)雙叉臂要小很多，可靠性提高不少。此外動(dòng)態(tài)效能也大為改善，新型雙叉臂懸架獲得了較小的主銷傾角和外傾角，同時(shí)方向盤自動(dòng)回正效果更明顯。

雙叉臂式懸架由上下兩根不等長V 字形或A字形控制臂以及支柱式液壓減震器構(gòu)成，通常上控制臂短于下控制臂。上控制臂的一端連接著支柱減震器，另一端連接著車身；下控制臂的一端連接著車輪，而另一端則連接著車身。上下控制臂還由一根連接桿相連，這根連桿同時(shí)也還與車輪相連接。在整個(gè)懸架構(gòu)造中，通過對多個(gè)支點(diǎn)的連接提高了上下控制臂以及整個(gè)懸架的整體性。

如果是前輪驅(qū)動(dòng)的車型，那么裝配在前輪上的雙叉臂懸架在上下控制臂之間除裝配有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)外，還有轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，這使得其結(jié)構(gòu)比不帶轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的后輪要復(fù)雜得多。在轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)中，轉(zhuǎn)向主銷由轉(zhuǎn)向托盤與上下控制臂的連接位置和角度確定，轉(zhuǎn)向輪可繞主銷轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)也可隨下控制臂上下跳動(dòng)。在雙叉臂懸架中通常采用球頭連接來滿足前車輪的運(yùn)動(dòng)需要：上下控制臂與轉(zhuǎn)向主銷的連接部位既要支持前輪實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向又要控制車輪的上下抖動(dòng)。不過由于上下控制臂的長度差問題，這也對雙叉臂懸架的設(shè)計(jì)提出了嚴(yán)峻的考驗(yàn)——如果上下控制臂的長度差過小，車輪抖動(dòng)時(shí)會(huì)造成左右輪距偏大，加快輪胎外側(cè)磨損；反之，如果上下臂長度差過大，則會(huì)造成車輪轉(zhuǎn)向時(shí)外傾角過大，使輪胎內(nèi)側(cè)磨損加快。因此，可以通過增加上下控制臂的長度來減小輪距的變化和控制外傾角的變化。

另外，雙叉臂懸架的上下控制臂能起到抵消橫向作用力的功效，這使得支柱減震器不再承受橫向作用力，而只應(yīng)對車輪的上下抖動(dòng)，因此在彎道上具有較好的方向穩(wěn)定性。

雙叉臂式獨(dú)立懸架相比麥弗遜式懸掛雙叉臂多了一個(gè)上搖臂，不僅需要占用較大的空間，而且其定位參數(shù)較難確定，因此小型轎車的前橋出于空間和成本考慮一般不會(huì)采用此種懸掛。但其具有側(cè)傾小，可調(diào)參數(shù)多、輪胎接地面積大、抓地性能優(yōu)異，因此絕大部分純正血統(tǒng)的跑車的前懸掛均選用雙叉臂式懸掛，可以說雙叉臂式懸掛是為運(yùn)動(dòng)而生的懸掛。法拉利、瑪莎拉蒂等超級跑車以及F1方程式賽車均采用了雙叉臂式前懸掛。一汽豐田皇冠和銳志也都采用了雙叉臂式前懸掛。國內(nèi)采用雙叉臂式前懸掛的轎車主要有一汽豐田皇冠和一汽豐田銳志，以及奧迪的豪華SUV Q7、大眾途銳。純國產(chǎn)的目前有BYD思銳，07年生產(chǎn)的中華酷寶、奇瑞生產(chǎn)的瑞麒G5。

盡管雙叉臂式獨(dú)立懸架擁有眾多優(yōu)勢——出色的側(cè)向支撐、精確的車輪方向控制等，但由于使用上下控制臂結(jié)構(gòu)，過于穩(wěn)定的特性卻使車輪的響應(yīng)速度較其他形式懸架要緩慢，上下控制臂的結(jié)構(gòu)也導(dǎo)致這種懸架的橫向安裝空間增大。因此雙叉臂懸架常出現(xiàn)在車身寬大的豪華轎車、全尺寸SUV、皮卡甚至超級跑車上，如我們熟悉的凱迪拉克賽威SLS、雪鐵龍C6、奧迪Q7、大眾途銳，甚至國產(chǎn)中興威虎皮卡無一例外都在前懸采用了雙叉臂結(jié)構(gòu)。而像蘭博基尼蓋拉多、瑪莎拉蒂3000GT等注重操控性能的跑車在前后懸都采用雙叉臂懸架，這足以說明雙叉臂的應(yīng)用范圍廣泛，重要的是它能為車身提供很好的側(cè)向支撐。