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【R&D】閑聊H臂懸架

 愛薩摩 2023-11-19 發(fā)布于湖北

【汽車底盤論壇原創(chuàng)  版權所有】

隨著新能源車型進入市場,H臂多連桿懸架逐漸進入大眾視野。H臂懸架之前搭載在一些高端車型上,由于其懸架型式的特點,受到新能源車型的偏愛,已經逐步成為了新車、新平臺、新能源車型的主流配置,比如:問界M5、蔚來ES系列后懸架、智己L7后懸架,小鵬新平臺后懸架,極氪001后懸架等,那么H-arm懸架具有哪些先天優(yōu)勢?

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操控性上H臂更好,原因有如下幾點:

1)H臂一般為鑄造,零件整體結構剛度很高,尤其是側向剛度,H臂通過四個襯套與轉向節(jié)連接,考慮到耐久壽命,一般襯套剛度在20KN以上,甚至部分達到30KN,這樣的剛度幾乎是硬連接的水平。對側向力的傳遞起到絕對的導向作用,側向力的建立更快。大家可以看看H臂后懸架的側向力柔性轉向和回正力矩轉向兩個KC指標,都是偏小的,這就使后懸的等效側偏剛度相對較大。

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2)沒有拖曳臂結構,不占用底盤空間布置,整個后懸架可以集中在副車架的范圍內,一般不會超出輪心布置,這樣對新能源來說是有好處的,我們可以用更多的空間去布置電池,碰撞也有好處;拖曳臂是個偏向于家用車的舒適性的設計,后懸在受到縱向沖擊時提供較好的柔性,拖曳臂的角度一般反映了后軸上跳的運動特性,輪心越朝下,一般舒適性越好,受到沖擊的舒適性也越好。

3)H臂懸架桿系Y向空間占用較少,換句話說就是副車架留有的橫向空間較大,更便于電機布置。這也是為什么很多高端新能源車型后懸選用H臂懸架。

4)在制動車輪轉角的影響上,H臂可以做到與縱向制動柔順性解耦,而五連桿不可以。嚴格意義上,在后軸受到側向力,伴隨輪心跳動的情況下,五連桿容易往剎車扭轉,因為虛擬主銷后傾會帶動前束的變化,在穩(wěn)定性的設定,我們希望變化量越小越好,H臂通過內部連桿把制動車輪轉角解耦到Z向位移。

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而五連桿只能是X向,因此五連桿在彎道制動工況,會引起X方向的變化,帶來不穩(wěn)定因素??梢赃@么簡單的理解:制動工況,車輛質量轉移到前軸,后軸會失重,帶來后懸架的姿態(tài)往上移動,在H臂里,車身的上翹引起H臂的連桿通過內部往下拉動輪胎。而五連桿,則是通過1、3往前拉,2、5往后扭,最終導致輪心往后移動,伴隨前束的扭轉。

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5)五連桿雖然是五根連桿,但是實際上用于側向剛度的一般只有兩根(后面兩根2,5),后軸受到側向力后,會有相對較大的柔性轉向,可以基于此進行后軸轉向、后輪隨動轉向等開發(fā)。如果傾向于操控性開發(fā),一般考慮懸架桿系球鉸連接或尼龍襯套。

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當然H臂也有缺點:

1)無法進行后輪轉向或者后輪隨動轉向;這個非常容易理解,從懸架桿系功能分配上沒有單獨的前束控制臂,且也無足夠的空間,后輪轉向只能考慮五連桿懸架。

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2)舒適性一般難以平衡。剛才說到H臂的襯套因為受到側向力的直接影響及傳遞,會設計的剛度較大,并且沒有拖曳臂的結構。舒適性改善上需要在減振器閥系和副車架隔振上下些功夫,比如液壓末端緩沖結構,襯套隔振等。

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3)懸架幾何杠桿比相對較小,因為特殊的布置結構,彈簧的剛度會相對較大,很難實現(xiàn)較大的下跳行程。當然,足夠滿足城市轎車或SUV的用車需求。

4)后懸可調空間相對較小,協(xié)同前懸調校。只能在側傾轉向和軸荷轉向有操作空間。

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