全面了解七种常见的汽车悬架

摘要：

悬架系统又称悬挂系统，是指由车身与轮胎间的整个支撑系统，悬架对一辆车的操控性至关重要。本文将详细地介绍最常见的几种悬架的特点和优缺点。

一.定义

悬架是汽车的车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）之间的一切传力连接装置的总称，其作用是支撑车身，并传递作用在车轮和车架之间的力和力扭，并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，并减少由此引起的震动，以保证汽车能平顺地行驶，为驾乘人员提供一个平稳舒适的乘坐环境。

二.组成

悬架由弹性元件、导向装置和减振器三部分组成。

1.弹性元件：支撑垂直载荷,缓和和抑止不平路面引起的振动和冲击。弹性元件主要有钢板弹簧,螺旋弹簧,扭杆弹簧,空气弹簧和橡胶弹簧等。

用具有弹性较高材料制成的零件，在车轮受到大的冲击时，动能转化为弹性势能储存起来，在车轮下跳或回复原行驶状态时释放出来。

2.导向装置：导向机构的作用是传递力和力矩,同时兼起导向作用。在汽车的行驶过程当中,能够控制车轮的运动轨迹。

3.减振器：减振器是产生阻尼力的主要元件,其作用是迅速衰减汽车的振动,改善汽车的行驶平顺性,增强车轮和地面的附着力。

另外,减振器能够降低车身部分的动载荷,延长汽车的使用寿命。目前在汽车上广泛使用的减振器主要是筒式液力减振器,其结构可分为双筒式,单筒充气式和双筒充气式三种。

三.悬架的分类

按其导向装置的基本形式不同可分为非独立悬架和独立悬架两大类。有些分类方法里还会加入一种半独立悬架，这种悬架其实是一种拥有部分独立悬架功能的非独立悬架。

1.非独立式悬架

非独立悬架的结构特点是两侧车轮由一根整体式车桥相连，车轮连同车桥一起通过弹性悬架悬挂在车架或车身的下面。

非独立悬架具有结构简单、成本低、强度高、保养容易、行车中前轮定位变化小的优点，但由于其舒适性及操纵稳定性都较差，在现代轿车中基本上已不再使用，多用在货车和大客车上。

2.独立悬架

独立悬架是每一侧的车轮都是单独地通过弹性悬架悬挂在车架或车身下面的。

其优点是：

• 质量轻，减少了车身受到的冲击，并提高了车轮的地面附着力；

• 可用刚度小的较软弹簧，改善汽车的舒适性；

• 可以使发动机位置降低，汽车重心也得到降低，从而提高汽车的行驶稳定性；

• 左右车轮单独跳动，互不相干，能减小车身的倾斜和震动。

不过，独立悬架存在着结构复杂、成本高、维修不便的缺点。现代轿车大都是采用独立式悬架，按其结构形式的不同，独立悬架又可分为双叉臂式、多连杆式以及麦弗逊式悬架等。

四.常见的七类悬架

1.麦弗逊式独立悬架

麦弗逊式悬架（MacPherson strut suspension）是一种最常见的汽车悬架系统，广泛应用于前轮驱动汽车以及一些后轮驱动汽车的前悬架。目前市面上的汽车90%左右都是用麦弗逊式的悬架。

它由汽车工程师欧文·麦弗逊在1947年设计并获得专利。

麦弗逊式独立悬架一般用于车辆的前轮。其结构主要由螺旋弹簧、减震器、三角形下摆臂组成，绝大部分车型还会加上横向稳定杆。

优点：

1.成本效益：麦弗逊式悬架由较少的零部件组成，相对于其他复杂的悬架系统而言，制造成本较低，这使得它成为许多汽车制造商的首选悬架系统之一。

2.空间利用：麦弗逊式悬架将减震器和弹簧合并为一个单一的单元，可以节省车辆的空间，这对紧凑型车辆尤其重要。

3.简单结构：麦弗逊式悬架具有相对简单的结构，易于安装和维护。这也有助于减少悬架系统的故障率和维修成本。

4.提供良好的悬挂性能：麦弗逊式悬架可以提供相对平稳的驾驶体验和舒适的乘坐感受。它对车辆的操控性能和稳定性有积极影响。

缺点：

1.出现侧倾：麦弗逊式悬架在一些高速和急转弯的情况下可能会导致车辆出现较明显的侧倾。这会影响车辆的稳定性和操控性。

2.有限的调整性：麦弗逊式悬架的设计通常较为固定，不像某些多连杆悬架那样可以进行大范围的调整。这可能限制了对车辆悬架特性的定制化调整。

3.不适合高性能车辆：对于一些需要更高悬挂性能和操控性的高性能车辆，麦弗逊式悬架可能不是最佳选择。其他悬架系统，如双叉臂悬架或多连杆悬架，通常在这方面更具优势。

4.冲击吸收限制：由于麦弗逊式悬架结构的限制，它在处理大冲击时可能不如某些其他悬架系统。在恶劣的路况下，乘坐感受可能不如其他更复杂的悬架系统舒适。

虽然麦弗逊式悬架并不是技术含量最高的悬架结构，但它仍是一种经久耐用的独立悬架，具有很强的道路适应能力。

2.双叉臂式独立悬架

双叉臂式独立悬架（Double wishbone independent suspension）是一种高级的汽车悬架系统，它使用两个"A"形连杆来连接车轮和车身（上下俩个叉子形状），允许车轮在垂直方向上独立运动。

双叉臂式独立悬架又称双A臂式独立悬架，由上下两根不等长V字形或A字形控制臂以及支柱式液压减震器构成，通常上控制臂短于下控制臂。

双叉臂式独立悬架的上下控制臂能起到抵消横向作用力的功效，这使得支柱减震器不再承受横向作用力，而只应对车轮的上下抖动，因此在弯道上具有较好的方向稳定性，对于车辆的操控性能来说，这种结构的优越性是显而易见的。

而两根三角形结构的摇臂还拥有出色的抗扭强度和横向刚性，因此在硬派SUV或者皮卡上也经常会使用双叉臂式独立悬架结构。

优点：

1.减少侧倾：双叉臂悬架设计可以更好地控制车身的倾斜，特别是在高速和急转弯时。这有助于提高车辆的稳定性和操控性，使驾驶更加安全和平稳。

2.优秀的悬挂性能：双叉臂悬架可以更灵敏地响应路面的不平坦，提供更平稳的驾驶体验和更舒适的乘坐感。它可以有效减少颠簸和震动，提供较高的乘坐舒适性。

3.精准的轮胎控制：双叉臂悬架使每个车轮能够在独立的悬挂系统中运动，从而更好地控制每个轮胎与路面的接触，提供更佳的抓地力和操控性能。

4.高级调校：双叉臂悬架通常具有较高的可调性，允许汽车制造商根据车辆类型和用途进行调整。这使得它成为高性能车辆和赛车的理想选择。

缺点：

1.成本较高：双叉臂悬架的设计相对复杂，涉及更多零部件，因此制造成本较高。这可能会增加车辆的购买成本和维修费用。

2.维护复杂：双叉臂悬架涉及较多的移动部件和连接点，因此在维护和保养方面可能需要更多时间和专业技能。修理和更换零部件也可能更为繁琐和昂贵。

3.空间占用：相比其他悬架系统，双叉臂悬架需要更多的空间，这可能会限制车辆底盘和车轮井的设计。

4.重量增加：由于双叉臂悬架涉及更多零部件，因此其重量通常较重。这可能会对燃油经济性和车辆整体性能产生一定的影响。

总体而言，双叉臂式独立悬架是一种高级悬架系统，它在提供卓越的悬挂性能和操控性方面具有明显的优势。然而，由于复杂性和成本较高，它通常在高性能车辆、豪华车型和一些赛车中使用，而在普通乘用车中较少见。

3. 多连杆式独立悬架

多连杆式独立悬架（Multi-link independent suspension）是一种复杂而先进的汽车悬架系统，它使用多个连杆和支撑杆来连接车轮和车身，以提供更好的悬挂性能和操控性。

顾名思义，多连杆式独立悬架是指由3根或3根以上（一般为3~5根）连接拉杆构成，并且能提供多个方向的控制力，使轮胎具有更加可靠的行驶轨迹的悬架结构。

这也是目前悬架设计中表现最好的悬架系统。

小鹏G6：前双叉臂+后五连杆悬架

在实际应用中，多连杆式独立悬架不仅可以保证车辆拥有一定的舒适性，而且由于连杆较多，可以使车轮和地面尽最大可能保持垂直，尽最大可能减小车身的倾斜，最大可能维持轮胎的贴地性。

不过由于多连杆悬架结构相对复杂，材料成本、研发实验成本、制造成本远高于其他类型的悬架，同时其占用空间大，因而更多地搭载在B级以上的中高档车型上。

优点：

1.减少侧倾：多连杆悬架可以更好地控制车身的倾斜，尤其在高速和急转弯时。这有助于提高车辆的稳定性和操控性，使驾驶更加安全和舒适。

2.优越的悬挂性能：多连杆悬架设计可以更好地响应路面的不平坦，提供更平稳的驾驶体验和更舒适的乘坐感受。它可以减少震动和颠簸，使乘客感受到更少的颠簸和冲击。

3.精确的轮胎控制：多连杆悬架可以使每个车轮在独立的悬挂系统中运动，从而更好地控制每个轮胎与路面的接触，提供更好的抓地力和操控性能。

4.可调性：由于多连杆悬架的设计复杂性，它通常具有一定的可调性，允许汽车制造商根据车辆类型和用途进行调整。这使得它成为高性能车辆和赛车的理想选择。

缺点：

1.成本较高：多连杆悬架相对于其他悬架系统来说，由于设计复杂性和零部件的增加，制造成本较高。这可能会增加车辆的购买成本和维修费用。

2.维护难度：多连杆悬架的复杂结构可能导致在维护和保养方面需要更多的时间和专业技能。修理和更换零部件也可能更为繁琐和昂贵。

3.可靠性：由于多连杆悬架涉及更多的移动部件和连接点，因此在长期使用过程中可能存在更多的磨损和故障的可能性。这要求车主更加注意维护和保养。

4.重量增加：由于多连杆悬架涉及更多的零部件，因此其重量通常较重。这可能会对燃油经济性和车辆整体性能产生一定的影响。

总体而言，多连杆式独立悬架是一种高级悬架系统，它在提供出色的悬挂性能和操控性能方面具有明显的优势。然而，由于复杂性和成本较高，它通常在高性能车辆和豪华车型中使用，而在普通乘用车中较少见。

4.扭力梁式非独立悬架

扭力梁非独立悬架（Torsion beam non-independent suspension）是一种常见的汽车悬架系统，它通常用于经济型和紧凑型车辆。与独立悬架系统不同，扭力梁悬架将两个车轮连接在一起，使它们在一定程度上共享悬挂运动。

扭力梁式非独立悬架发明于20世纪70年代，直到今天仍被广泛应用于车辆的后悬架中。

其主要由：用于承受主要垂向和侧向力矩的扭转横梁；焊接在扭转横梁左右两侧的纵向摆臂；布置于纵向摆臂前端用于连接车身的弹性元件及连接支架；弹簧减振器系统4大部分组成。

实际应用中，是将非独立悬架的车轮装在一根整体车轴的两端，当一边车轮运转跳动时，另一侧车轮也做出相应的跳动，使整个车身震动或倾斜。

该悬架系统的优势是构造较简单，容易维修且占用车底空间较小，承载力大，多用于载重汽车、普通客车、小型车和一些其他特种车辆上。

但舒适性较差，操控性不佳也是其不可避免的缺陷。

优点：

1.成本效益：扭力梁悬架由较少的零部件组成，制造和安装相对简单，因此成本较低。这使得它成为经济型汽车的常见选择。

2.空间利用：由于扭力梁悬架较为紧凑，不需要复杂的独立悬架结构，它可以节省车辆的空间，从而提供更大的乘坐空间和储物空间。

3.重量较轻：相比某些复杂的独立悬架系统，扭力梁悬架的重量较轻，有助于减少车辆的整体重量，对燃油经济性和性能产生一定的积极影响。

4.较少的维护需求：扭力梁悬架结构相对简单，没有太多移动部件，因此通常维护需求较少，减少了维修和保养成本。

缺点：

1.悬挂性能受限：扭力梁悬架的设计限制了每个车轮在独立的悬挂系统中的运动能力，因此在应对复杂路面时，悬挂性能受到一定的限制。这可能导致乘坐质量和悬挂舒适性较差。

2.不适合高性能需求：对于需要较高悬挂性能和操控性的高性能车辆，扭力梁悬架可能不是最佳选择。其他更为先进的独立悬架系统可能更适合此类车辆。

3.不稳定性：扭力梁悬架连接了两个车轮，因此在一些特殊情况下可能会导致车辆的稳定性较差。这可能影响到车辆在高速或急转弯时的行驶稳定性。

4.不适合悬架调整：扭力梁悬架通常没有太多的可调性，这意味着车主无法进行大范围的悬架调整，以适应不同的驾驶偏好或特定需求。

总体而言，扭力梁非独立悬架是一种经济实惠的悬架系统，适用于普通的日常驾驶，尤其是经济型和紧凑型汽车。然而，它的悬挂性能和操控性较独立悬架系统稍逊，因此对于追求更高性能和驾驶体验的车主来说，可能不是首选。

5. 整体桥式非独立悬架

整体桥式非独立悬架（Solid axle non-independent suspension）是一种常见的汽车悬架系统，它将两个车轮连接在一起，使它们共享一个整体桥式结构。这种悬架系统通常用于卡车、SUV、越野车和一些较重型的商用车辆。

整体桥式后是一种典型的非独立悬架，在商用车领域多用于载重卡车、货车、客车、皮卡等车型上，在乘用车领域多用于偏重越野的SUV车型。

整体桥式悬架的结构很简单，就是通过一根硬轴将左右两个车轮相连，然后将车轴与车身相连即可。

早期的整体桥采用钢板弹簧，几乎无需固定部件，不过随着制造材料的发展，钢板弹簧由于其舒适性较差现已被弹性更好、结构更紧凑的螺旋弹簧所代替，这就有了螺旋弹簧作为弹性元件。

在实际应用价值上，由于其强度很高，而且可以很好地保持离地间隙，这对于提升越野性能和承载性是非常有意义的。但同样的，这样的悬架系统在操控性、舒适性的表现也就完全无法和其他悬架相比了。

优点：

1.强大耐用：整体桥式悬架由于其简单而坚固的结构，具有较强的耐用性和可靠性。它能够应对较重的载荷和恶劣的路况，适用于越野、工程和商用车辆。

2.维护简便：相比较复杂的独立悬架系统，整体桥式悬架由较少的零部件组成，维护和保养相对简便。这减少了维修成本和维护时间。

3.适应大型车辆：整体桥式悬架适用于大型车辆，能够在重载和高负荷情况下保持较好的稳定性和控制性能。

4.较低成本：相较于某些高级的独立悬架系统，整体桥式悬架具有较低的制造和安装成本。这使得它成为大多数商用和工程车辆的经济实惠选择。

缺点：

1.悬挂性能受限：整体桥式悬架限制了车轮的独立运动，因此在应对不平坦路面时，悬挂性能受到一定的限制。这可能导致车辆在颠簸路段的乘坐体验较差。

2.不适合高速驾驶：整体桥式悬架在高速驾驶时可能会导致车辆的稳定性较差，尤其在急转弯时更为明显。这可能影响驾驶的安全性和舒适性。

3.不适合灵活性需求：整体桥式悬架的结构限制了车轮的独立运动，因此在需要较高悬挂灵活性的情况下，它可能不是最佳选择。

4.燃油经济性较低：整体桥式悬架由于较重的结构和相对较高的滚动阻力，可能对燃油经济性产生一定的不利影响。

总体而言，整体桥式非独立悬架是一种适用于大型商用、越野和工程车辆的耐用悬架系统，它在应对重载和恶劣路况方面具有优势。

然而，由于悬挂性能受限，它在舒适性和操控性能方面可能相对较弱，在高速和灵活性需求较高的情况下可能不适合。

6.空气悬架

空气悬架（Air suspension）是一种先进的汽车悬架系统，它使用空气弹簧代替传统的金属弹簧，通过气压的调节来控制车辆的悬挂高度和硬度。这种悬架系统通常用于高档豪华车辆、SUV和一些商用车辆。

空气悬架作为一种高端配置，目前只在一些豪华客车、SUV和轿车中才有所搭载。

结构：空气悬架是一种非常全能的悬架系统，其结构上由空气压缩机、蓄压器、控制单元以及来自车身的一些高度传感器/加速传感器等构成。

工作原理：根据不同的路况，行车电脑会判断出车身高度变化，再控制空气压缩机和排气阀门，使弹簧自动压缩或伸长，从而降低或升高底盘离地间隙，以增加高速车身稳定性或复杂路况的通过性。

比如，在高速上行驶时悬架会变硬，车辆的稳定性增强，在颠簸的路上悬架会变软，车辆的减震和舒适性同样得到相应的提高。但是，这样的悬架系统结构非常复杂，成本高昂，并且出现故障的几率和频率也会高于螺旋弹簧悬架系统，相关部件的密封性、气泵系统局部过热等都是常见问题。

优点：

1.载荷调节：空气悬架可以根据车辆负载的变化自动调节悬挂高度，保持车辆在不同载荷下的平衡和稳定性。这有助于提高驾驶的安全性和舒适性。

2.可调性：空气悬架具有较高的可调性，驾驶员可以根据需求手动调整悬挂高度和硬度。这使得它适用于不同路况和驾驶条件下的需求，提供更加个性化的驾驶体验。

3.舒适性：相比传统金属弹簧，空气悬架在处理颠簸和震动时更加出色，提供更好的乘坐舒适性。它可以减少车身的颠簸和抖动，使乘客感受到更平稳的驾驶体验。

4.高度调节：空气悬架可以实现车辆的高度调节，允许车辆在特定情况下提高悬挂高度，以应对越野驾驶或通过不平坦的路况。

缺点：

1.成本较高：空气悬架的设计和制造较为复杂，因此相比传统悬架系统，成本较高。这使得它主要应用于高档豪华车型和一些高端SUV。

2.维护复杂：空气悬架系统涉及更多的传感器和气动部件，维护和保养相对复杂。如果系统发生故障，维修费用可能较高。

3.可靠性问题：由于空气悬架系统中存在许多气动和电动部件，它在可靠性方面可能不如传统悬架系统。故障可能导致悬挂系统失效或无法正常工作。

4.经济性：由于空气悬架系统的重量和复杂性，可能会对车辆的燃油经济性或电池续航产生一定的影响。

总体而言，空气悬架是一种先进而高级的悬架系统，它在提供出色的悬挂性能、舒适性和可调性方面具有明显的优势。

然而，由于成本较高和维护复杂性，它通常在高档豪华车型和一些特殊用途的车辆中使用，而在普通乘用车中较少见。

7.电磁悬架

电磁悬架（Electromagnetic suspension）是一种先进的汽车悬架系统，它使用电磁力来调节车辆的悬挂高度和硬度。这种悬架系统通常用于高档豪华车辆和一些高性能跑车。

电磁悬架也常称为磁流变液减震器悬架。磁流变液是一种新型智能材料，它可用于智能阻尼器，制成阻尼力连续顺逆可调的新一代高性能、智能化减振装置。

该装置结构简洁，功耗极低，控制应力范围大并可实现对阻尼力的瞬间精确控制。

自20世纪90年代至今，只有美国德尔福这一家公司研发出了可以商用的电磁悬架。搭载电磁悬架的汽车，即使在最崎岖的路面上，也可以增加轮胎与地面的接触，减少轮胎反弹，控制车辆的重心转移和前倾后仰程度，来维护车辆的稳定，还可以在车辆急转弯或做出闪躲动作时很好地控制车身摇摆。

优点：

1.高级可调性：电磁悬架具有极高的可调性，驾驶员可以根据需求实时调整悬挂高度和硬度。这使得它适用于不同路况和驾驶条件下的需求，提供极为个性化的驾驶体验。

2.高度调节：电磁悬架可以实现车辆的高度调节，允许车辆在特定情况下提高悬挂高度，以应对越野驾驶或通过不平坦的路况。

3.减震效果出色：电磁悬架通过调整电磁力来控制悬挂的压缩和回弹，因此在处理颠簸和震动时表现出色，提供更好的乘坐舒适性。

4.高级操控性：电磁悬架的可调性和响应速度高，有助于提高车辆的操控性能。它可以根据驾驶风格和路况实时调整悬挂，提供更稳定、更灵敏的操控感。

缺点：

1.成本较高：电磁悬架的设计和制造较为复杂，因此成本较高。这使得它主要应用于高档豪华车型和高性能跑车，而在普通乘用车中较为罕见。

2.维护复杂：电磁悬架涉及更多的传感器、电动部件和电子控制系统，维护和保养相对复杂。如果系统发生故障，维修费用可能较高。

3.耐久性问题：电磁悬架中的电磁部件和电子元件可能面临耐久性和可靠性问题，特别是在恶劣的路况下。这可能导致悬挂系统故障或失效。

4.燃油经济性：电磁悬架系统的重量和复杂性可能会对车辆的燃油经济性产生一定的不利影响。

总体而言，电磁悬架是一种高级的悬架系统，它在提供出色的悬挂性能、舒适性和操控性方面具有明显的优势。然而，由于成本较高和维护复杂性，它通常应用于高档车型，并需要适当的维护和保养以确保其正常运作。

来源 | 汽车知识图谱