懸架系統又稱懸掛系統，是指由車身與輪胎間的整個支撐系統，懸架對一輛車的操控性至關重要。本文將詳細地介紹最常見的幾種懸架的特點和優缺點。

 

一.定義

懸架是汽車的車架（或承載式車身）與車橋（或車輪）之間的一切傳力連接裝置的總稱，其作用是支撐車身，并傳遞作用在車輪和車架之間的力和力扭，并且緩沖由不平路面傳給車架或車身的沖擊力，并減少由此引起的震動，以保證汽車能平順地行駛，為駕乘人員提供一個平穩舒適的乘坐環境。

二.組成懸架由彈性元件、導向裝置和減振器三部分組成。

1.彈性元件：支撐垂直載荷,緩和和抑止不平路面引起的振動和沖擊。彈性元件主要有鋼板彈簧,螺旋彈簧,扭桿彈簧,空氣彈簧和橡膠彈簧等。

用具有彈性較高材料制成的零件，在車輪受到大的沖擊時，動能轉化為彈性勢能儲存起來，在車輪下跳或回復原行駛狀態時釋放出來。

2.導向裝置：導向機構的作用是傳遞力和力矩,同時兼起導向作用。在汽車的行駛過程當中,能夠控制車輪的運動軌跡。

3.減振器：減振器是產生阻尼力的主要元件,其作用是迅速衰減汽車的振動,改善汽車的行駛平順性,增強車輪和地面的附著力。

另外,減振器能夠降低車身部分的動載荷,延長汽車的使用壽命。目前在汽車上廣泛使用的減振器主要是筒式液力減振器,其結構可分為雙筒式,單筒充氣式和雙筒充氣式三種。

三.懸架的分類

按其導向裝置的基本形式不同可分為非獨立懸架和獨立懸架兩大類。有些分類方法里還會加入一種半獨立懸架，這種懸架其實是一種擁有部分獨立懸架功能的非獨立懸架。

 

1.非獨立式懸架

非獨立懸架的結構特點是兩側車輪由一根整體式車橋相連，車輪連同車橋一起通過彈性懸架懸掛在車架或車身的下面。

非獨立懸架具有結構簡單、成本低、強度高、保養容易、行車中前輪定位變化小的優點，但由于其舒適性及操縱穩定性都較差，在現代轎車中基本上已不再使用，多用在貨車和大客車上。

 

2.獨立懸架

獨立懸架是每一側的車輪都是單獨地通過彈性懸架懸掛在車架或車身下面的。

 

其優點是：

• 質量輕，減少了車身受到的沖擊，并提高了車輪的地面附著力；

• 可用剛度小的較軟彈簧，改善汽車的舒適性；

• 可以使發動機位置降低，汽車重心也得到降低，從而提高汽車的行駛穩定性；

• 左右車輪單獨跳動，互不相干，能減小車身的傾斜和震動。

不過，獨立懸架存在著結構復雜、成本高、維修不便的缺點。現代轎車大都是采用獨立式懸架，按其結構形式的不同，獨立懸架又可分為雙叉臂式、多連桿式以及麥弗遜式懸架等。

四.常見的七類懸架

1.麥弗遜式獨立懸架

 

麥弗遜式懸架（MacPherson strut suspension）是一種最常見的汽車懸架系統，廣泛應用于前輪驅動汽車以及一些后輪驅動汽車的前懸架。目前市面上的汽車90%左右都是用麥弗遜式的懸架。

它由汽車工程師歐文·麥弗遜在1947年設計并獲得專利。

 

麥弗遜式獨立懸架一般用于車輛的前輪。其結構主要由螺旋彈簧、減震器、三角形下擺臂組成，絕大部分車型還會加上橫向穩定桿。

優點：

1.成本效益：麥弗遜式懸架由較少的零部件組成，相對于其他復雜的懸架系統而言，制造成本較低，這使得它成為許多汽車制造商的首選懸架系統之一。

2.空間利用：麥弗遜式懸架將減震器和彈簧合并為一個單一的單元，可以節省車輛的空間，這對緊湊型車輛尤其重要。

3.簡單結構：麥弗遜式懸架具有相對簡單的結構，易于安裝和維護。這也有助于減少懸架系統的故障率和維修成本。

4.提供良好的懸掛性能：麥弗遜式懸架可以提供相對平穩的駕駛體驗和舒適的乘坐感受。它對車輛的操控性能和穩定性有積極影響。

缺點：

1.出現側傾：麥弗遜式懸架在一些高速和急轉彎的情況下可能會導致車輛出現較明顯的側傾。這會影響車輛的穩定性和操控性。

2.有限的調整性：麥弗遜式懸架的設計通常較為固定，不像某些多連桿懸架那樣可以進行大范圍的調整。這可能限制了對車輛懸架特性的定制化調整。

3.不適合高性能車輛：對于一些需要更高懸掛性能和操控性的高性能車輛，麥弗遜式懸架可能不是最佳選擇。其他懸架系統，如雙叉臂懸架或多連桿懸架，通常在這方面更具優勢。

4.沖擊吸收限制：由于麥弗遜式懸架結構的限制，它在處理大沖擊時可能不如某些其他懸架系統。在惡劣的路況下，乘坐感受可能不如其他更復雜的懸架系統舒適。

雖然麥弗遜式懸架并不是技術含量最高的懸架結構，但它仍是一種經久耐用的獨立懸架，具有很強的道路適應能力。

2.雙叉臂式獨立懸架

雙叉臂式獨立懸架（Double wishbone independent suspension）是一種高級的汽車懸架系統，它使用兩個'A'形連桿來連接車輪和車身（上下倆個叉子形狀），允許車輪在垂直方向上獨立運動。

 

雙叉臂式獨立懸架又稱雙A臂式獨立懸架，由上下兩根不等長V字形或A字形控制臂以及支柱式液壓減震器構成，通常上控制臂短于下控制臂。

雙叉臂式獨立懸架的上下控制臂能起到抵消橫向作用力的功效，這使得支柱減震器不再承受橫向作用力，而只應對車輪的上下抖動，因此在彎道上具有較好的方向穩定性，對于車輛的操控性能來說，這種結構的優越性是顯而易見的。

而兩根三角形結構的搖臂還擁有出色的抗扭強度和橫向剛性，因此在硬派SUV或者皮卡上也經常會使用雙叉臂式獨立懸架結構。

 

優點：

1.減少側傾：雙叉臂懸架設計可以更好地控制車身的傾斜，特別是在高速和急轉彎時。這有助于提高車輛的穩定性和操控性，使駕駛更加安全和平穩。

2.優秀的懸掛性能：雙叉臂懸架可以更靈敏地響應路面的不平坦，提供更平穩的駕駛體驗和更舒適的乘坐感。它可以有效減少顛簸和震動，提供較高的乘坐舒適性。

3.精準的輪胎控制：雙叉臂懸架使每個車輪能夠在獨立的懸掛系統中運動，從而更好地控制每個輪胎與路面的接觸，提供更佳的抓地力和操控性能。

4.高級調校：雙叉臂懸架通常具有較高的可調性，允許汽車制造商根據車輛類型和用途進行調整。這使得它成為高性能車輛和賽車的理想選擇。

缺點：

1.成本較高：雙叉臂懸架的設計相對復雜，涉及更多零部件，因此制造成本較高。這可能會增加車輛的購買成本和維修費用。

2.維護復雜：雙叉臂懸架涉及較多的移動部件和連接點，因此在維護和保養方面可能需要更多時間和專業技能。修理和更換零部件也可能更為繁瑣和昂貴。

3.空間占用：相比其他懸架系統，雙叉臂懸架需要更多的空間，這可能會限制車輛底盤和車輪井的設計。

4.重量增加：由于雙叉臂懸架涉及更多零部件，因此其重量通常較重。這可能會對燃油經濟性和車輛整體性能產生一定的影響。

總體而言，雙叉臂式獨立懸架是一種高級懸架系統，它在提供卓越的懸掛性能和操控性方面具有明顯的優勢。然而，由于復雜性和成本較高，它通常在高性能車輛、豪華車型和一些賽車中使用，而在普通乘用車中較少見。

3. 多連桿式獨立懸架

多連桿式獨立懸架（Multi-link independent suspension）是一種復雜而先進的汽車懸架系統，它使用多個連桿和支撐桿來連接車輪和車身，以提供更好的懸掛性能和操控性。

 

顧名思義，多連桿式獨立懸架是指由3根或3根以上（一般為3~5根）連接拉桿構成，并且能提供多個方向的控制力，使輪胎具有更加可靠的行駛軌跡的懸架結構。

這也是目前懸架設計中表現最好的懸架系統。

 

小鵬G6：前雙叉臂+后五連桿懸架

在實際應用中，多連桿式獨立懸架不僅可以保證車輛擁有一定的舒適性，而且由于連桿較多，可以使車輪和地面盡最大可能保持垂直，盡最大可能減小車身的傾斜，最大可能維持輪胎的貼地性。

不過由于多連桿懸架結構相對復雜，材料成本、研發實驗成本、制造成本遠高于其他類型的懸架，同時其占用空間大，因而更多地搭載在B級以上的中高檔車型上。

 

優點：

1.減少側傾：多連桿懸架可以更好地控制車身的傾斜，尤其在高速和急轉彎時。這有助于提高車輛的穩定性和操控性，使駕駛更加安全和舒適。

2.優越的懸掛性能：多連桿懸架設計可以更好地響應路面的不平坦，提供更平穩的駕駛體驗和更舒適的乘坐感受。它可以減少震動和顛簸，使乘客感受到更少的顛簸和沖擊。

3.精確的輪胎控制：多連桿懸架可以使每個車輪在獨立的懸掛系統中運動，從而更好地控制每個輪胎與路面的接觸，提供更好的抓地力和操控性能。

4.可調性：由于多連桿懸架的設計復雜性，它通常具有一定的可調性，允許汽車制造商根據車輛類型和用途進行調整。這使得它成為高性能車輛和賽車的理想選擇。

缺點：

1.成本較高：多連桿懸架相對于其他懸架系統來說，由于設計復雜性和零部件的增加，制造成本較高。這可能會增加車輛的購買成本和維修費用。

2.維護難度：多連桿懸架的復雜結構可能導致在維護和保養方面需要更多的時間和專業技能。修理和更換零部件也可能更為繁瑣和昂貴。

3.可靠性：由于多連桿懸架涉及更多的移動部件和連接點，因此在長期使用過程中可能存在更多的磨損和故障的可能性。這要求車主更加注意維護和保養。

4.重量增加：由于多連桿懸架涉及更多的零部件，因此其重量通常較重。這可能會對燃油經濟性和車輛整體性能產生一定的影響。

總體而言，多連桿式獨立懸架是一種高級懸架系統，它在提供出色的懸掛性能和操控性能方面具有明顯的優勢。然而，由于復雜性和成本較高，它通常在高性能車輛和豪華車型中使用，而在普通乘用車中較少見。

4.扭力梁式非獨立懸架

扭力梁非獨立懸架（Torsion beam non-independent suspension）是一種常見的汽車懸架系統，它通常用于經濟型和緊湊型車輛。與獨立懸架系統不同，扭力梁懸架將兩個車輪連接在一起，使它們在一定程度上共享懸掛運動。

 

扭力梁式非獨立懸架發明于20世紀70年代，直到今天仍被廣泛應用于車輛的后懸架中。

其主要由：用于承受主要垂向和側向力矩的扭轉橫梁；焊接在扭轉橫梁左右兩側的縱向擺臂；布置于縱向擺臂前端用于連接車身的彈性元件及連接支架；彈簧減振器系統4大部分組成。

實際應用中，是將非獨立懸架的車輪裝在一根整體車軸的兩端，當一邊車輪運轉跳動時，另一側車輪也做出相應的跳動，使整個車身震動或傾斜。

該懸架系統的優勢是構造較簡單，容易維修且占用車底空間較小，承載力大，多用于載重汽車、普通客車、小型車和一些其他特種車輛上。

但舒適性較差，操控性不佳也是其不可避免的缺陷。

 

優點：

1.成本效益：扭力梁懸架由較少的零部件組成，制造和安裝相對簡單，因此成本較低。這使得它成為經濟型汽車的常見選擇。

2.空間利用：由于扭力梁懸架較為緊湊，不需要復雜的獨立懸架結構，它可以節省車輛的空間，從而提供更大的乘坐空間和儲物空間。

3.重量較輕：相比某些復雜的獨立懸架系統，扭力梁懸架的重量較輕，有助于減少車輛的整體重量，對燃油經濟性和性能產生一定的積極影響。

4.較少的維護需求：扭力梁懸架結構相對簡單，沒有太多移動部件，因此通常維護需求較少，減少了維修和保養成本。

缺點：

1.懸掛性能受限：扭力梁懸架的設計限制了每個車輪在獨立的懸掛系統中的運動能力，因此在應對復雜路面時，懸掛性能受到一定的限制。這可能導致乘坐質量和懸掛舒適性較差。

2.不適合高性能需求：對于需要較高懸掛性能和操控性的高性能車輛，扭力梁懸架可能不是最佳選擇。其他更為先進的獨立懸架系統可能更適合此類車輛。

3.不穩定性：扭力梁懸架連接了兩個車輪，因此在一些特殊情況下可能會導致車輛的穩定性較差。這可能影響到車輛在高速或急轉彎時的行駛穩定性。

4.不適合懸架調整：扭力梁懸架通常沒有太多的可調性，這意味著車主無法進行大范圍的懸架調整，以適應不同的駕駛偏好或特定需求。

總體而言，扭力梁非獨立懸架是一種經濟實惠的懸架系統，適用于普通的日常駕駛，尤其是經濟型和緊湊型汽車。然而，它的懸掛性能和操控性較獨立懸架系統稍遜，因此對于追求更高性能和駕駛體驗的車主來說，可能不是首選。

5. 整體橋式非獨立懸架

整體橋式非獨立懸架（Solid axle non-independent suspension）是一種常見的汽車懸架系統，它將兩個車輪連接在一起，使它們共享一個整體橋式結構。這種懸架系統通常用于卡車、SUV、越野車和一些較重型的商用車輛。

 

整體橋式后是一種典型的非獨立懸架，在商用車領域多用于載重卡車、貨車、客車、皮卡等車型上，在乘用車領域多用于偏重越野的SUV車型。

整體橋式懸架的結構很簡單，就是通過一根硬軸將左右兩個車輪相連，然后將車軸與車身相連即可。

早期的整體橋采用鋼板彈簧，幾乎無需固定部件，不過隨著制造材料的發展，鋼板彈簧由于其舒適性較差現已被彈性更好、結構更緊湊的螺旋彈簧所代替，這就有了螺旋彈簧作為彈性元件。

 

在實際應用價值上，由于其強度很高，而且可以很好地保持離地間隙，這對于提升越野性能和承載性是非常有意義的。但同樣的，這樣的懸架系統在操控性、舒適性的表現也就完全無法和其他懸架相比了。

優點：

1.強大耐用：整體橋式懸架由于其簡單而堅固的結構，具有較強的耐用性和可靠性。它能夠應對較重的載荷和惡劣的路況，適用于越野、工程和商用車輛。

2.維護簡便：相比較復雜的獨立懸架系統，整體橋式懸架由較少的零部件組成，維護和保養相對簡便。這減少了維修成本和維護時間。

3.適應大型車輛：整體橋式懸架適用于大型車輛，能夠在重載和高負荷情況下保持較好的穩定性和控制性能。

4.較低成本：相較于某些高級的獨立懸架系統，整體橋式懸架具有較低的制造和安裝成本。這使得它成為大多數商用和工程車輛的經濟實惠選擇。

缺點：

1.懸掛性能受限：整體橋式懸架限制了車輪的獨立運動，因此在應對不平坦路面時，懸掛性能受到一定的限制。這可能導致車輛在顛簸路段的乘坐體驗較差。

2.不適合高速駕駛：整體橋式懸架在高速駕駛時可能會導致車輛的穩定性較差，尤其在急轉彎時更為明顯。這可能影響駕駛的安全性和舒適性。

3.不適合靈活性需求：整體橋式懸架的結構限制了車輪的獨立運動，因此在需要較高懸掛靈活性的情況下，它可能不是最佳選擇。

4.燃油經濟性較低：整體橋式懸架由于較重的結構和相對較高的滾動阻力，可能對燃油經濟性產生一定的不利影響。

總體而言，整體橋式非獨立懸架是一種適用于大型商用、越野和工程車輛的耐用懸架系統，它在應對重載和惡劣路況方面具有優勢。

然而，由于懸掛性能受限，它在舒適性和操控性能方面可能相對較弱，在高速和靈活性需求較高的情況下可能不適合。

6.空氣懸架

空氣懸架（Air suspension）是一種先進的汽車懸架系統，它使用空氣彈簧代替傳統的金屬彈簧，通過氣壓的調節來控制車輛的懸掛高度和硬度。這種懸架系統通常用于高檔豪華車輛、SUV和一些商用車輛。

 

空氣懸架作為一種高端配置，目前只在一些豪華客車、SUV和轎車中才有所搭載。

結構：空氣懸架是一種非常全能的懸架系統，其結構上由空氣壓縮機、蓄壓器、控制單元以及來自車身的一些高度傳感器/加速傳感器等構成。

工作原理：根據不同的路況，行車電腦會判斷出車身高度變化，再控制空氣壓縮機和排氣閥門，使彈簧自動壓縮或伸長，從而降低或升高底盤離地間隙，以增加高速車身穩定性或復雜路況的通過性。

比如，在高速上行駛時懸架會變硬，車輛的穩定性增強，在顛簸的路上懸架會變軟，車輛的減震和舒適性同樣得到相應的提高。但是，這樣的懸架系統結構非常復雜，成本高昂，并且出現故障的幾率和頻率也會高于螺旋彈簧懸架系統，相關部件的密封性、氣泵系統局部過熱等都是常見問題。

 

優點：

1.載荷調節：空氣懸架可以根據車輛負載的變化自動調節懸掛高度，保持車輛在不同載荷下的平衡和穩定性。這有助于提高駕駛的安全性和舒適性。

2.可調性：空氣懸架具有較高的可調性，駕駛員可以根據需求手動調整懸掛高度和硬度。這使得它適用于不同路況和駕駛條件下的需求，提供更加個性化的駕駛體驗。

3.舒適性：相比傳統金屬彈簧，空氣懸架在處理顛簸和震動時更加出色，提供更好的乘坐舒適性。它可以減少車身的顛簸和抖動，使乘客感受到更平穩的駕駛體驗。

4.高度調節：空氣懸架可以實現車輛的高度調節，允許車輛在特定情況下提高懸掛高度，以應對越野駕駛或通過不平坦的路況。

缺點：

1.成本較高：空氣懸架的設計和制造較為復雜，因此相比傳統懸架系統，成本較高。這使得它主要應用于高檔豪華車型和一些高端SUV。

2.維護復雜：空氣懸架系統涉及更多的傳感器和氣動部件，維護和保養相對復雜。如果系統發生故障，維修費用可能較高。

3.可靠性問題：由于空氣懸架系統中存在許多氣動和電動部件，它在可靠性方面可能不如傳統懸架系統。故障可能導致懸掛系統失效或無法正常工作。

4.經濟性：由于空氣懸架系統的重量和復雜性，可能會對車輛的燃油經濟性或電池續航產生一定的影響。

總體而言，空氣懸架是一種先進而高級的懸架系統，它在提供出色的懸掛性能、舒適性和可調性方面具有明顯的優勢。

然而，由于成本較高和維護復雜性，它通常在高檔豪華車型和一些特殊用途的車輛中使用，而在普通乘用車中較少見。

7.電磁懸架

電磁懸架（Electromagnetic suspension）是一種先進的汽車懸架系統，它使用電磁力來調節車輛的懸掛高度和硬度。這種懸架系統通常用于高檔豪華車輛和一些高性能跑車。

 

電磁懸架也常稱為磁流變液減震器懸架。磁流變液是一種新型智能材料，它可用于智能阻尼器，制成阻尼力連續順逆可調的新一代高性能、智能化減振裝置。

該裝置結構簡潔，功耗極低，控制應力范圍大并可實現對阻尼力的瞬間精確控制。

 

自20世紀90年代至今，只有美國德爾福這一家公司研發出了可以商用的電磁懸架。搭載電磁懸架的汽車，即使在最崎嶇的路面上，也可以增加輪胎與地面的接觸，減少輪胎反彈，控制車輛的重心轉移和前傾后仰程度，來維護車輛的穩定，還可以在車輛急轉彎或做出閃躲動作時很好地控制車身搖擺。

優點：

1.高級可調性：電磁懸架具有極高的可調性，駕駛員可以根據需求實時調整懸掛高度和硬度。這使得它適用于不同路況和駕駛條件下的需求，提供極為個性化的駕駛體驗。

2.高度調節：電磁懸架可以實現車輛的高度調節，允許車輛在特定情況下提高懸掛高度，以應對越野駕駛或通過不平坦的路況。

3.減震效果出色：電磁懸架通過調整電磁力來控制懸掛的壓縮和回彈，因此在處理顛簸和震動時表現出色，提供更好的乘坐舒適性。

4.高級操控性：電磁懸架的可調性和響應速度高，有助于提高車輛的操控性能。它可以根據駕駛風格和路況實時調整懸掛，提供更穩定、更靈敏的操控感。

缺點：

1.成本較高：電磁懸架的設計和制造較為復雜，因此成本較高。這使得它主要應用于高檔豪華車型和高性能跑車，而在普通乘用車中較為罕見。

2.維護復雜：電磁懸架涉及更多的傳感器、電動部件和電子控制系統，維護和保養相對復雜。如果系統發生故障，維修費用可能較高。

3.耐久性問題：電磁懸架中的電磁部件和電子元件可能面臨耐久性和可靠性問題，特別是在惡劣的路況下。這可能導致懸掛系統故障或失效。

4.燃油經濟性：電磁懸架系統的重量和復雜性可能會對車輛的燃油經濟性產生一定的不利影響。

總體而言，電磁懸架是一種高級的懸架系統，它在提供出色的懸掛性能、舒適性和操控性方面具有明顯的優勢。然而，由于成本較高和維護復雜性，它通常應用于高檔車型，并需要適當的維護和保養以確保其正常運作。