不仅是从马车开始

  • 来源:汽车导报
  • 关键字:汽车,马车,悬挂
  • 发布时间:2014-06-24 09:35

  汽车悬挂历史

  如果说发动机决定了汽车的脾气,那悬挂就决定了汽车的性格,然而你对汽车的“性格神经”发展史有多少了解呢?

  在进入正题之前,我们要说明一点:没有完美的悬挂形式,所有悬挂形式都是建立在功能、使用等综合因素考虑后的成果。所以你几乎不会见到一辆跑车采用扭力梁后悬,因为它没有空间诉求;你几乎不会见到一辆A0级四门轿车采用多连杆后悬挂,因为空间需求是客户的首选……

  还有更多的各种杆件功能,就算是“砖家”们也没法说得清那些所以然。我们就从历史开始,为各位消除那些关于悬挂的误区,让“砖家”变成真正的专家!

  悬挂原生非汽车

  其实悬挂系统的概念,早在汽车出现之前就诞生在人类交通工具中了。先不说和汽车“血缘关系”较近的火车,就连更早诞生的马车,甚至手推车,都有悬挂使用历史。

  早在18世纪,法国人便发明了使用一种扁平的单片弹簧的钢质悬挂系统,用在当时的马车之上。

  19世纪早期,英国的大部分四轮马车都开始采用弹簧避震设计:有些轻型马车采用木制弹簧,大型马车的弹簧则采用由低碳钢制成的板式弹簧,也就是现代汽车的板簧结构的雏形。但人们很快发现,英国的铁制弹簧不适用于当时美国大陆上粗糙不平的路面,靠弹簧连接的车身与轮轴还容易因转弯过快导致马车解体。1820年,有美国人采用了类似火车车厢的横向缓震,把垂直摆动部分转移为横向摆动来解决这个问题。

  而说到火车,就说说火车的悬挂吧。其实火车悬挂与汽车更接近,不仅有缓震系统,还有转向系、驱动轴,加上刹车等系统,结构比马车复杂得多。1810年,英国人乔治·斯蒂芬森开始制造蒸汽机车,其中就包含着早期的火车悬挂系统,有弹簧缓震和转向系统。

  弹性元件的飞跃

  看了图片是不是觉得,火车悬挂有那么些汽车悬挂的意思?但汽车的悬挂系统,还是在马车上发展而来。

  1763年,美国的特雷德韦尔取得螺旋弹簧悬挂的第一个专利。1804年,英国伦敦的奥巴代亚·艾略特发明了叶片弹簧悬挂,但只是简单地把一块块钢板叠起来夹紧,两端用钩环与车子连接,也就是现代的板式弹簧结构。

  1878年,法国勒芒的大阿米迪·博利发明了采用片簧做前轮独立悬挂的装置。而1886年诞生的世界第一辆汽车的悬挂系统采用的是马车的悬挂系统,使用钢板弹簧作为弹性元件。1900年,美国人制成了车用减震器,并装在奥兹莫比尔轿车上。

  随着时代的发展,多种弹性元件开始出现。1908年螺旋弹簧开始用于轿车,而1921年采用扭杆弹簧悬挂的汽车Leyland Eight在英国利兰德汽车公司诞生。1933年,实用的空气弹簧也在汽车上首次使用。到了三四十年代,独立悬挂出现,并得到很大发展。减振震器也采用了双向筒液压减震器,这种结构沿用至今。

  不再仅为减震

  到了上世纪30年代,通用的雪佛兰公司想设计一种真正的小型汽车,总设计师就是麦弗逊。他对设计小型轿车非常感兴趣,目标是将这种四座轿车的质量控制在0.9吨以内,轴距控制在2.74米以内,设计的关键是悬挂。麦弗逊一改当时盛行的板簧与扭杆弹簧的前悬挂方式,创造性地将减震器和螺旋弹簧组合在一起,装在前轴上。实践证明这种悬挂形式构造简单,占用空间小,而且操纵性很好。后来,麦弗逊跳槽到福特,1950年福特在英国的子公司生产的两款车,是世界上首次使用麦弗逊悬挂的商品车。

  20世纪50年代,液压悬挂系统出现在汽车上。1974年,美国学者karnopp等提出了天棚阻尼控制思想。原理是在车身上安装一个与车身振动速度成正比的阻尼器,可以完全防止车身与悬挂系统产生共振,达到衰减振动的目的。

  随着电子控制水平的发展,1984年,电控悬挂也就是主动悬挂出现,林肯汽车是第一个采用可调整的空气悬挂系统的汽车。而刚刚发布的奔驰新一代S级采用的MAGIC BODY CONTROL悬挂系统则将主动悬挂的发展带到了一个新的台阶。

  悬挂的作用,已经远远不只是过去所起的减震缓冲作用那么简单了。

  撰文>飘羽

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