四连杆和五连杆差别大吗

图：诺诺的探索之旅——为了实现“一贴在手，天下无敌”的梦想，诺诺深入研究了各种悬挂的结构简图。

【启程前言】

对于麦弗逊悬架的发明者——MacPherson，其曲折经历已经在前几篇中得到了详尽的叙述。从浏览数据来看，若您已阅读过前三篇，那么您对麦弗逊悬架的认知度或许已跻身全国前千分之一（大约是十万分之五）。在现今这个社会，要出类拔萃，勤于思考和不懈努力往往是关键。让我们继续深入探讨，您将收获更多知识。

【悬架的奥秘】

为何在讲解麦弗逊悬架之前再次提及悬架的基本概念？因为多数人对悬架的理解仅停留在表面，这阻碍了他们对产品优劣的深入理解。

众所周知，教科书和专家们常说：“悬架是连接车轮和车身的机构，用于缓冲路面冲击。”但诺诺今天将用新的视角来解析悬架，为后续深入剖析《精准操控背后的悬架设计》打下认知基础。

在三维空间中，即X-Y-Z三轴坐标系，任何物体的运动都离不开六个自由度：沿三轴的移动和沿三轴的旋转。

图：车轮的六个运动自由度的具体表现

这里，我们将引入一个新概念——“约束”。每一个额外的约束都会减少一个自由度。以为例，原本它也有六个自由度，但在被装入气缸后，其运动就被限制为单一的上下移动。这便是约束的力量，最终导致其“只剩一个自由度”。

图：的运动及约束的示例图

从的例子回到车轮，它们的命运其实有相似之处。汽车工程师们希望车轮仅保留一个自由度——即上下跳动以缓冲路面冲击。这是因为如果车轮可以自由摇摆或前后晃动，那么将直接影响到驾驶感受和车辆轨迹操控。

图：我们希望保留和希望消除的车轮自由度

值得注意的是，前向并不被视为一个自由度，因为转向是受驾驶员控制的，所以可被视为一种受控制的约束。

为了实现车轮单一的上下跳动自由度，工程师们必须设计一种约束结构来限制其他不必要的五个自由度。

尽管管道中的运动可以简单实现单一自由度运动，但要考虑到操纵稳定性、跳动中的车轮定位角度变化以及轮胎最佳附着力的发挥，理想的车轮运动轨迹并非一条直线，而是一个复杂的三维曲线。

工程师们通过连杆、摆臂和减振器的组合来约束车轮的运动，从而形成了多种各具特色的悬架结构。

在此，诺诺总结一下：悬架系统的核心就是通过约束装置使车轮仅保留一个自由度。那么，那些更接近理想车轮运动轨迹的悬架就是更好的悬架。

那么，如何最接近理想轨迹呢？这就需要设计和调校的功力了。现在，关于悬架的概念是否更加清晰了呢？

接下来，诺诺将为大家理顺3连杆、4连杆和5连杆的区别与联系。

以图为例，左侧车轮通过一根连杆与车身相连，这便限制了一个自由度的移动。而再看右侧车轮，每增加一根连杆，就意味着车轮在某个方向上的移动或摆动被限制了。只要设计得当，每根连杆都可以有效地限制车轮的自由度。

图：通过连杆限制车轮自由度的原理图

以奥迪的前轮多连杆悬架为例，尽管有人称之为4连杆或5连杆，但在理解了连杆与约束的关系后，我们便可以明白哪种称呼更加准确。

图：奥迪前悬挂的多连杆结构示意图