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都说宝马操控好,其实都是因为它?

2020年05月19日 15:58来源:萝卜报告

“坐奔驰、开宝马”的口头禅早已人尽皆知,以至于就连没开过宝马的人都知道宝马操控好。但如果我问你宝马的操控究竟好在哪里?你可能又说不出个所以然。欲知其表,必先知其里。其实在关乎操控的硬件层面,宝马一直都有着一个独门的黑科技--双球节悬架。这个技术究竟强在何处?它又是如何实现的呢?请往下看!

既然要说双球节悬架,咱们必须先知道什么是球节。在悬架构造中,通常由各种连杆、支臂组成,而负责连接这些连杆支臂的活动关节(上图黄圈内),就被称作“球节”或者“球头”。球节就像人体的关节一样,是能够实现一定程度下旋转活动的结构,所以在悬架中活动球节越多,理论上就能带来更丰富的悬架活动范围,对于舒适性和操控性都有更高的可操作空间。

从结构上来说,宝马常用的双球节悬架其实是基于麦弗逊悬架的变种,而麦弗逊式独立悬架几乎可以说是目前最广为应用的悬架结构之一。麦弗逊式悬架由螺旋弹簧(红色箭头)、减震器(绿色箭头)、三角形下摆臂(蓝色箭头)组成。麦弗逊的优势是结构简单、造价低廉、重量轻、响应速度快,在日常使用的舒适性上表现能够令人满意。

但由于麦弗逊悬架的减震器和弹簧只能对车辆上下的晃动进行支撑和缓冲,而三角臂在横向转动和纵向运动时又都是通过同一个球头与车轮连接的。那么必然在过弯时,也就是同时出现横向运动(转向)和纵向运动(刹车)时,单一球头就会出现运动瓶颈。无法很好地化解横向冲击,最终便会导致车辆在过弯时出现比较明显的侧倾。

为了改善横向受力导致的侧倾,许多性能厂商便推出了各种升级版的麦弗逊悬架。例如保时捷911(询价)就是在普通麦弗逊悬架的基础上使用了更强的弹簧,并增加了防倾杆来抑制侧倾,借此来克服麦弗逊悬架的缺点。大开口的三角臂再加上较短的减震行程,配合保时捷多年来的出色调校,使得911的转向更加精准。但由于911采用的是后置平台,相比前置发动机的车型在前轮空间方面会相对充裕,因此这种形式并不适合民用级别的前置车型。

与保时捷通过材料和布局来升级麦弗逊悬架不同,宝马在提升麦弗逊的道路上走了完全不同的路线。它直接取消了传统的三角臂,并将其变成了两根上下分布、自由活动的连杆(上图两根控制臂)。宝马将其称为“Double Pivot Strut Type”(双球节弹簧支柱)。从构造上来看,除了三角臂以外,其他组件并无改变,因此也可以将它看做是一种麦弗逊悬架的升级版。

相比于麦弗逊式悬架,由于双球节悬架采用了分体下摆臂结构,使原本在三角臂上只有一个的支点变成了两个。而两根连杆就可以分别处理横向运动和纵向运动,此时由于两个不同方向的力互不干涉,这就在一定程度上保证了车辆悬架的各类标定参数能在受到冲击时仅发生很小的变化(相比普通三角臂麦弗逊),从而在激烈驾驶中维持车身的稳定姿态,提升车身的动态稳定性和可控性。

麦弗逊悬架的主销

在这里还要补充一个知识点--主销。普通麦弗逊的主销是指由减震支臂的上支点与下摆臂支点间的连线(如上图)。通常情况下,主销是向内侧倾斜的,也就是俗称的主销内倾角。而受限于悬架下三角臂的存在,因此麦弗逊悬架的主销内倾角不会太大,最终在过弯时的侧倾会更加明显,而双球节悬架就能够在一定程度上缓解这一问题。

与麦弗逊不同的是,双球头的主销没有了传统三角臂的单一下支点,由于双球头悬架采用了两根下摆臂,所以双球头悬架的“主销下支点”位置并不像传统麦弗逊那样是固定且肉眼可见的,而是两根控制臂通过画延长线的交点,这个交点也被称为“虚拟转点”(如上图两线交点)。在实际的工作当中,由于两根下摆臂的运动轨迹是多种多样的,所以这个“虚拟转点”也会根据转向角度的不同,最终处于连续变化的状态当中。

那么这个虚拟下摆臂转点有何作用呢?这时咱们就得结合上文说的主销来看了。得益于双球节悬架拥有虚拟支点的关系(如上图右侧),这便会造成双球节悬架的主销偏置距比咱们肉眼看的更大一些。

或许有的同学不明白主销偏置距是什么意思,在这里给大家普及一下:主销偏距是指主销与地面的交点到轮胎接地中心的距离,主销轴线与地面的交点在车轮内侧为正,在外侧为负。当代主流汽车的主销偏距一般在负18mm--正79mm的范围内。从效果上来,这个数值越小,车辆就越不容易出现侧倾、且转向越精准。

所以得益于双球节悬架虚拟交点的关系,即使在避震筒主销侧倾角不大的情况下,其实也是能获得更大的主销负偏距的,从而改善车辆在弯道时的轮胎接地面积以及车身姿态。

本是同根生

此外,宝马的双球节悬架即使是同一套悬架也能够应付不同车型,工程师只需要调节下摆臂的长度就可以调整出符合其他车型的参数了。正因如此,双球头悬架除了能给轿车使用以外,也可以适用在SUV上面,宝马的E84 X1(询价)就是一个很好的例子,它的前悬架就是由E90代3系(询价)改造而来的。

综上所述,双球头悬架除了能保障车子在激烈驾驶中的稳定可控,同时还可以提供精准的转向手感,并且还能广泛适配多种车型。除此之外,由于双球头悬架是从麦弗逊悬架改良而来(只是将三角臂换成了两根摆臂),因此它不仅结构简单、体积小,造价还低(厂家肯定开心)。

这样一看,双球头悬架可真是优点颇多呀,或许这也是为什么当年凯迪拉克ATS(询价)直接借鉴宝马底盘的最主要原因。虽然凯迪拉克ATS那套悬架称之为双球节麦弗逊悬架,但其实这只是因为专利问题,实际构造上都是一套体系。此外,也有部分人认为,双球节悬架由于采用了两根摆臂,应该属于简化版的多连杆悬架。更有人认为宝马的双球头悬架应该属于更为细分的高性能悬架,各位同学又是如何认为的呢?

内容来源于车友头条-车友号-萝卜报告

(本文来自互联网,不代表小猪二手车的观点和立场)

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