悬架的故事之二为什么一汽大众速腾底盘出
大家都知道,汽车主要包括车身、底盘、发动机、电子系统四部分组成,相较于其它几个部分而言,自汽车诞生至今的百年时间里,向来底盘“故事”多。究竟原因在哪?我们不妨以刚刚过去的一汽大众速腾“断轴门”事件为例,一探究竟。 相信这件事在业内已经无人不知了,年10月15日,一汽大众汽车有限公司宣布自年2月2日起,在中国召回年5月至年5月生产的新速腾汽车和年4月24日至年7月17日生产的甲壳虫汽车,涉及车辆分别为,辆和17,辆。召回原因是新速腾的后轴断裂缺陷。 这里先给大家普及一下悬架的知识。从车桥独立性来说,悬架分为独立悬架和非独立悬架。独立悬架又包含大家常见的横臂式、纵臂式、多连杆和麦弗逊式 其中,横纵臂式独立悬架比较好理解,就是车辆在横纵向平面内摆动的悬架,当然,根据臂数的多少又有单臂和双臂的说法。悬架的手臂就相当于车轮的转向和支撑杆,其实可以简单地理解为其摆放的位置和方向不同才衍生出这许多不同的叫法。单横臂的手臂在弹簧的下面,在急转弯时左右车轮垂直力转移过大,导致后轮外倾增大。减少了后轮侧偏刚度,发生车辆高速甩尾的现象。相较而言,不等长双横臂由于弹簧上下各一个摆臂且不等长就有效的承载了车辆转移时的垂直力,安全稳定性较高而被广泛的用于现代轿车前后悬架。 多连杆是多根连杆共同控制车轮的位置变化的悬架,一般情况是四根。由于数量多,它能兼顾车辆各个方向的车轮扭转与变化,这样产生的直观效果是高速时车辆的轮距和前束变化微小,但是多连杆在狭小空间里的摆放,对于高速行驶的车辆来说,其轴摆现象也是显而易见的。也是基于这样的原因,多连杆在前置后驱的车型中比较常见。 麦弗逊式悬架大家可能再熟悉不过了。它除了横向摆动以外,由于主销的不固定它也可以沿其上下摆动,这样就导致它的运动灵活性较大,对车轮的适应性更强,从而具有较好的车辆稳定性。正是基于这样的原因,它也广泛被用于车辆的前悬架中。 非独立悬架就是车辆两侧车轮共用一根车桥的悬架,由于车桥对车轮的同步性影响,非独立悬架的结构和种类都相对受到限制,相对比较单一。人们只能从弹簧上进行一些细微的改进,比如钢板弹簧、油气弹簧、空气弹簧等等,其实都是在改变车辆的纵向承压能力。它的优点一般是低成本、高强度、结构简单等特点。 当然,大家常说的扭力梁悬架实际严格意义上来说也是非独立悬架的一种,虽然两侧车轮均是非独立悬挂,但中间是用一根扭力梁连接,就是中间的一根横杆充当车桥和扭杆的作用。由于中间的扭力梁具有一定的扭转刚度,可以充当横向稳定杆的作用,所以这样的车辆侧倾稳定性较好。 后桥断裂,到底是“事出有因”还是“纯属巧合”? 我们先来了解一下本事件的“主人公”——悬架后轴,新速腾采用的均是非独立悬架。大家都知道,汽车底盘包括四个系统,分别是转向系统,行驶系统、制动系统、传动系统。而事件中的后轴就属于悬架系统,而悬架又属于底盘中的行驶系统,其作用是传递车身和车轮的力矩。理清了这样复杂的关系之后,我们可能猜得一二为什么汽车的底盘相较于其他三项而言,老是出事,因为它是涵盖系统最多,零部件结构最复杂的一个汽车总成。 首先,大家应该知道的是,独立悬架和非独立悬架二者最本质的区别是悬架两侧的车轮是否共用同一个车桥,很显然,独立悬架两侧车轮不是共用一个车桥,而非独立悬架是的。 我们可以假设一下速腾后桥发生断裂的原因无非两点,一是设计不当,二是人为因素。 首先,看看设计方面,下图是新速腾耦合杆式后悬架的展示。 从图上可以直观的看出,耦合杆式后桥中,两侧车轮由一根车桥连接。非独立悬架系统具有结构简单、成本低、强度高、保养容易、行车中前轮定位变化小的优点。汽车在在行驶时,受到颠簸路况的冲击力可以理解为纵向的下压力和横向的缓冲力,当然,也包括各个方向的扭转力矩。遇到不平路况时,图中的减震器缓冲上下压力,纵臂起支撑和变形作用,横向力由车桥支撑。当然,这里牵扯到纵臂的承受能力问题,即动态力学中的最大应力,屈服强度等问题,仅从设计角度来说,这样的设计虽说算不得最优,却也是相对均衡的一种悬架。 扭力梁的主要作用是承载而不是扭转 由于扭力梁的刚度原因,使用扭力梁后悬的车型也不在少数。但为什么单单是大众背了“黑锅”。很多朋友忽略的一点是,扭力梁的主要作用是承载而不是扭转。换言之,它是在保证安全行驶的前提下额外转化扭矩。大家都知道,材料都有一定的屈服强度,扭力梁本身就相对较薄,其承载能力也相对一般,而如果车辆出现过碰撞没有及时维修,扭力梁就会发生一定程度的变形,长此以往就会发生“变形积累”,当它达到材料的疲劳极限之后最终出现速腾的断轴现象。 扭力梁悬架 对于复杂的底盘系统来说,任何一个细小的环节出现问题,都会牵一发而动全身。这也就是为什么自古底盘“故事”多的原因,充分的了解才能在底盘出现问题时避免许多不必要的麻烦。 所以,大众当时对于速腾问题的解释是:如果你的车没有发生过碰撞,那么,就不必担心后“断轴”。而一旦发生过碰撞,就要到4S店进行悬挂和后桥检修,及时地更换扭力梁。 事实上,大众说的全是实话。当时那些维权车主,没能出现一个未碰撞却断裂的案例,就是注脚。 于留新赞赏 人赞赏 北京白癜风治疗的费用专业的白癜风治疗医院 |
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