四连杆机构_四连杆机构有哪几种


随着江西五十铃汽油铃拓、郑州日产锐骐7的加入,以及福特F-150猛禽、Jeep角等车型的引入,皮卡市场正步入一个崭新的阶段,那就是“四连杆潮流”的兴起。四连杆结构在国际皮卡市场上并不陌生,从早期的Ram公羊系列、日产纳瓦拉等车型就已开始采用四连杆技术,而国内则以长城炮的引领最为显著,开创了皮卡乘用化时代的先河。

那么,何为“四连杆(Four-Link Suspension)”?

“四连杆”是一种常见的非承载式车身悬挂结构。它广泛应用于皮卡乃至巴哈奖杯卡车等车辆中。它主要由四根托臂和一根止推杆构成。由于在实际运用中,四根托臂起到了主要的悬挂作用,因此这种悬挂结构被称作“四连杆”。

四连杆结构以其稳定性著称。虽然在此之前还有两连杆和三连杆结构,但因各自存在的缺陷,并未得到广泛应用。目前,市场上存在的四连杆结构包括以长城炮为代表的三角四连杆和以Jeep角为代表的平行四连杆结构。

需特别指出的是,在国际上,这种结构的正式术语为“四连杆(Four-Link Suspension)”,而非“多连杆(Multi-link Suspension)”。后者通常指的是承载式车身所采用的悬挂结构。为避免混淆,皮卡等非承载式车身上使用的四连杆结构特指为“Four-Link Suspension”。

那么,“四连杆”有何优势呢?

传动轴夹角是衡量汽车底盘动态特性的重要参数。当变速箱输出动力至后桥时,很多人可能会好奇为何传动轴会以一定角度斜着延伸而出,而不是水平状态。其实这正是因为汽车在负载或越野等不同条件下,后桥会上下摆动。而传动轴夹角的存在就是为了确保在车辆上下跳动时,动力传输不受影响,并减少齿轮间的冲击和噪声。

而“四连杆”的出处正体现在此。相较于传统的钢板弹簧悬挂,四连杆将悬挂的职能分为两部分:弹性单元和支撑单元。前者由弹簧和避震器承担,后者则由四根托臂负责。这样不仅提高了悬挂系统的效率,还优化了传动轴夹角的管理。

钢板弹簧因需承担两个职能而面临传动轴夹角控制难题。其重量、路况、拖车、马力等因素都会对传动轴造成影响,导致夹角变化。为应对这一问题,钢板弹簧往往设置得较硬,传动轴夹角常设定在6°—7°之间。这样的设置不仅会导致齿轮间的震动和驾驶室的谐振,还会造成动力损失,影响动力传输效率、舒适性以及离地间隙和悬挂行程等关键因素。

在欧美的汽车设计领域,为减少动力损失,针对不同马力的车辆设定了不同的传动轴夹角范围。例如,当汽车马力在400匹以下时,传动轴夹角最好控制在1°—2°之间。

总结一下四连杆的优势:动力损失小、震动小、悬挂行程大、离去角和接近角更优、寿命更长。而钢板弹簧的优势则在于其简单、成本低、稳定以及强大的负载能力。

通过以上分析,我们可以看出四连杆悬挂为何成为目前优秀的后悬挂选择。它以牺牲部分装载性为代价,换取了更高的舒适性和越野性能。这也预示着未来皮卡市场向乘用化发展的趋势。尽管目前国内皮卡市场仍以工具属性为主,但四连杆技术的应用已为这一市场变革奠定了基础。