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三款号称同级最强运动豪车,揭底谁更具实力!

02-13 10:45 204380 劳华昕  

对于一台汽车来说,行驶品质和操控性能的构建除了和车身刚性设计有关以外,悬挂部分的结构设计和参数设定等都有着很大的关系。虽然说笔者不是一个唯结构论的人,不过通过悬挂的结构和组件的特点,也可以分析出为什么这台车的操控性和舒适性会这个样子。



笔者就找来了三款欧系豪华品牌中型车,包括号称同级运动最强的捷豹XEL、开始讲究驾驶乐趣的奔驰C级和德系传统后驱操控之王宝马3系进行悬挂部分的对比,看看这三款关注度最高的豪华中型车,悬挂部分各有怎样的特点。



捷豹XEL:



从结构上来看,XEL采用了前双叉臂后多连杆的设计。全套前悬均采用了铸铝合金部件,包括转向节、上下控制臂、转向拉杆和防倾杆连杆等。铝制部件最大优势在于轻和硬,可以大幅降低簧下质量,让悬挂的摆动更加快速和灵敏,让轮胎更贴地。



前双叉臂的结构大家都比较熟悉了,相比麦弗逊等其他结构,双叉臂由于多了上支臂,横向的刚性强。对于弯道中受到较大的拉扯力也能保证悬挂几何的稳定,并且能够将轮胎受到的力更好地作用于车身。另外独特的多边形变形结构可以更好地提供合适的倾角增益,让过弯时外侧的车胎能够有更理想的接地面积。



XEL的下控制臂则采用了分体的结构,由下控制臂和主销控制臂组成。两者通过衬套连接在一起成稳固三角形结构,转向节则通过球头连接在下控制臂上,只有一个运动支点。由于运动支点少,因此下臂的几何相当稳固。两组控制臂材质为AlSi1MgMn硅铝合金,硬度极高,而且比等量的钢材质更轻,因此在激烈驾驶时整个下臂结构都非常稳固,让前轮的操控更直接。



奔驰C级



奔驰C级的前悬挂也同样采用了双叉臂的结构,包括转向节、上下控制臂、转向拉杆等也采用了铸铝材质。相比于XEL趋于更传统的下臂机构,奔驰C级采用了俗称“双球节”的设计。两组下控制臂不相连,而是分别和转向节相连,下臂形成一个可变形的四边形结构。在转向时,这组四边形可以提供一个虚拟转向中心,主销偏距更小,前轮转向中心更接近于轮胎接地面的中点,获得更高的转向效率。



不过这个结构也有缺点。由于下摇臂的悬挂结构运动支点多,结构不稳定,加上控制臂都相对比较“瘦弱”。当遇到较强的纵向和侧向拉扯时,刚性不足的悬挂会发生一定的变形,导致悬挂几何发生变化。这样在一些激烈的操控和频繁的变向时车头转向性能会下降,侧向支撑性也相对较弱。




宝马3系



宝马3系前悬挂采了麦弗逊的结构,下摆也采用了双球节的结构。和上面两者一样,宝马3系的悬挂部件也大量使用了铸铝材质,但是悬挂部件则是三款车之中最纤细的。另外,麦弗逊最大的优点就是结构简单重量轻,但是侧向刚性较弱,同时倾角增益的设定也相比双摇臂来说稍逊色一些。



对于前置后驱的布局,后悬挂的作用相当重要。相信大家都听过开后驱车可以“用后轮来转弯”的说法,后驱是快乐的源泉。一些有技巧的驾驶者可以利用灵活控制后轮输出的动力过弯之外,后悬挂也可以让后轮驱动发挥更好的效果,改变整台车的操控特质。这次的三款车型后轮均采用了复合多连杆的设计,但无论从材质到结构上都有很大的分别。我们现在就来看看。



捷豹XEL:


XEL的复合多连杆式悬挂更像是双叉臂的变化形式,几乎所有的组件都呈横向分布,并没有纵置的连杆。这种设计更注重于提高侧向刚性,因此在激烈过弯时,轮胎的侧向抓地力会更好地作用于车身,车尾的表现会更稳定,也会减少抓地力变化时引起的后悬挂震动。不过较高的刚性的悬挂设计也会对路面的变化更敏感,舒适性会有一定的取舍。



和前悬一样,XEL的后轮悬挂部分均全部采用了铸铝的构造,其中非常粗壮的下控制臂采用中空铸铝结构,在确保刚性的同时也能降低重量。避震则安装在后同样非常粗壮转向节支臂上。相比于避震安装在下控制臂上的常规方式,这种用法避震的阻尼更直接作用于车轮上。直观的感觉就是车尾的避震效果更明显,车尾更稳定。



另外,工程师表示,由于XEL比XE的轴距长了100mm,因此后轮的一些设定上有些不同的部分。譬如束角连杆和倾角连杆的长度和支点等都作出了一定的修正,以利用更积极的Bump Steer和倾角增益来增加车尾的灵活性。



奔驰C级:


奔驰C级也采用了后多连杆的悬挂设计。相比XEL呈横向的设计,奔驰C级使用了一条斜纵置的拉杆。这种悬挂方式在悬挂压缩时后轮会轻微向后位移,在通过颠簸路段时冲击感更弱,是更倾向于舒适性的设计。但由于这种结构对于侧向的支撑力并不强,并且悬挂运动也会造成后轮的前后移动,因此在过弯时容易引起后轮悬挂的震动,继而增加后轮的不稳定感。在大幅度紧急变线时,后轮也更容易发生滑动。



材质方面,奔驰C级的下摇臂和斜拉杆均采用了传统的钢制冲压部件,而倾角连杆、束角连杆和转向节则为铸铝制品。



宝马3系


宝马3系和奔驰C级一样采用了后多连杆的设计,而整体布局都非常相似,也是偏向舒适的斜拉式设计,降低颠簸路段对后座的冲击感,但对激烈驾驶的需求就会有一定的妥协。



和奔驰C级相比之下,宝马3系的悬挂组件包括下控制臂、各种连杆都采用了冲压的钢制组件。后转向节也是铸铁制品,相比前两者来说成本控制会更厉害。



总结:


从整体上来看,可以发现捷豹XEL在悬挂刚性上着墨较重。这里说的刚性除了摇臂本身的硬度以外,还涉及整个悬挂几何运动的稳定性。在这个方面上说,XEL在操控的潜力上会比较大。而宝马和奔驰两款竞品的悬挂设计除了考虑到操控以外,更多的考虑到舒适性。



这里不能简单地下定论谁好谁不好,只能说两者的开发方向并不尽一致,更强调运动的XEL用上了三款竞品中最强调侧向刚性的悬挂设计;而C级和3系在悬挂上则更强调对路面震荡的柔性过渡。当然,假如对操控有进一步要求想升级轮胎和动力之类的话,或者对赛道更有兴趣的朋友,XEL可能会更适合一些。



当然这里说到只是一些硬件储备上的东西。毕竟决定操控性除了悬挂结构以外,运动的几何参数也很有讲究。这涉及到相对复杂的力的传递和变化,这里就不详细说了。具体的操控对比可以参考《不喜欢BBA?不如考虑下这款同级轴距最长,操控超强的车》http://m.chemm.com/article/22027。对这类悬挂系统还有什么疑问的,也可以留言给我们一起探讨哦。



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