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  • 为什么铝合金悬架很牛(铝合金悬架和钢悬架的哪个好)

    栏目: 知识 日期:2022-12-18 00:00:12 浏览量(来源:小苏

    [摘要]为什么SUV铝合金悬架的很好?如今一提起某车使用的是铝合金悬挂,那就会有很多人觉得这车一定不简单,而且还会觉得厂家有良心。其实区区一个铝合金悬挂真说明不了太多问...

    为什么SUV铝合金悬架的很好?

    如今一提起某车使用的是铝合金悬挂,那就会有很多人觉得这车一定不简单,而且还会觉得厂家有良心。其实区区一个铝合金悬挂真说明不了太多问题,因为有些车用铝合金悬挂那是真的牛,而有些车用铝合金悬挂可能只是为了让你感觉它比较厉害,便于宣传而已。

    为了让大家彻底弄明白这个问题,今天咱们就来好好聊聊汽车悬挂。

    1、什么是悬挂

    悬挂不是指单独一个零件,而是指把车身与车轮弹性连接在一起的所有零件。它负责传递车轮与车身之间的所有力量和力矩,缓和车轮传递给车身的冲击力,使车轮尽可能紧贴路面,保证车辆平稳行驶。

    比如上图是最常见的麦弗逊悬挂系统,主要由减震器、弹簧、转向节、下摆臂这些部件组成。

    上图是麦弗逊悬挂的实物图,可以看到就是这么几个简单的零件组合在一起就可以把车轮与车身连接起来,而且还能让车轮自由转向、上下跳动,而且在跳动的过程中车轮还能与地面保持最大程度的接触。这就是悬挂系统的魅力所在,看似平淡无奇的东西,细细研究起来还是挺有科技含量的。

    2、铝合金悬挂和普通悬挂都有什么不同点

    铝合金悬挂和普通悬挂主要区别在于两个方面:重量和加工方式。

    相同强度的情况下铝合金悬挂更轻,当汽车行驶在不平整的路面时更轻的悬挂弹跳时的惯性越小,运动越灵活。车轮受到冲击后悬挂会迅速被压缩,然后再迅速复原,这样车轮会有更多的时间紧贴路面,抓地力就好。

    但是由于悬挂太轻,路面稍微有些凹凸不平就会引起悬架积极且高频率的运动,这个特性的优点是路感非常清晰,缺点是细碎的震动可能太多,影响舒适性。所以铝合金悬挂一般都出现在那些注重操控性的车辆上。

    与铝合金悬挂对应的就是铁质悬挂了,铁质悬挂分为铸铁和冲压钢板。铸铁悬挂更重,强度也更高,但重不一定是缺点,因为更重的悬挂惯性更大,车轮受到冲击后悬挂系统本身就能吸收很多冲击力,再加上弹簧减震的缓冲吸收,再加上悬挂响应速度更慢,实际传递到车身的冲击力就显得柔和平缓一些了。所以一些中大型SUV、皮卡、MPV更喜欢使用重一些的悬挂。但是路面状况太恶劣而且车速太快的时候情况就不同了,过重的悬挂系统会对车身产生更大的冲击力,使得车身出现较强烈的颠簸感。

    3、铝合金悬挂没想象中那么牛

    很多人一听某车用了铝合金悬挂就会认为这车性能肯定不错,操控性好,舒适性好。其实这是彻底的误解。

    我们要弄清楚这样一个关系:悬挂的特性是靠设计来实现的,而悬挂的材料是来满足设计需求的。也就是说想让悬挂达到某种性能并不是换个铝合金的就行了,而是要有综合的、系统的设计。这时候悬挂的材料只是为了满足设计需求,而不是只靠某种材料就能实现重要的设计目标。

    有人可能会说:“簧下一公斤,簧上十公斤,铝合金悬挂就是轻,轻就是好”。其实这种说法不能说错,但并不客观。

    首先这种说法的出发点主要是对操控有利,但并不是所有车辆都以更好的操控性为重要目标。

    其次所谓的“簧下质量”不单单是悬挂系统的质量,而是包含了车轮、转向节、刹车卡钳、刹车盘片、悬挂所有零件的总质量。你只在悬挂上象征性地用了一根轻飘飘的铝合金,而轮毂没有轻量化、轮胎还是高扁平比更重的轮胎、刹车卡钳也是笨重的铸铁件,整体重量吓人,就凭那一根铝合金就想扭转乾坤吗?恐怕再加十根也难奏效。

    就像有些人是真有钱,每天出入高档场所,对自身形象有要求,所以人家全身上下都是名牌。而有些人买个名牌包就感觉自己高人一等了,完全不顾自己整体穿搭实际上与这个包并不匹配。这里并不是吹捧有钱人,贬低平民阶级,只是做个比喻而已,我想大家都能理解的。

    这些年很多人都被一些节目给带偏了,产生了一些不太正确的观点,比如悬挂是铁的就低端,是铝合金的就高档。这导致一些人错过了本来非常适合自己的车,也使得一些厂家不得不向主流舆论低头,做出一些看似匪夷所思的设计,但却能迎合市场呼声的设计。甚至有些厂家抓住人们“铝合金至上”的心理“为了铝合金而用铝合金”,我不管什么性能不性能的,我就是要让他们知道我用的是铝合金。

    所以说以后不要再觉得铝合金就一定牛了。

    为什么SUV铝合金悬架的很好?

    铝合金悬架主要功能为轻量化·「牛或不牛」不可一概而论

    解析基础:

    1m³钢重量约7.85-8.70吨(以铁的密度计算)1m³铝合金约2.65-2.85吨

    铝合金材料是不是比钢铁轻了很多呢?

    这就是为什么汽车总需要用铝合金材料逐渐替代钢材的原因,最常见的铝合金的汽车零部件是「轮毂」;相同尺寸的钢制轮毂要重很多,这会严重影响油耗与操控。但是因钢材的成本低很多,所以也是些价格低廉的车辆使用这种轮毂。

    剩余的主要零部件多为悬架系统使用,为什么要从悬架着手进行轻量化,有为什么要进行轻量化呢?



    轻量化的意义

    汽车整备质量(空车重量概念)每减少100kg,平均每公里的耗油量即可降低0.005L左右。曾经的汽车用重量非常夸张的钢制的保险杠,后期多为越野车加装防撞外置保险杠或竞技杠,但是普通汽车却都换用了塑料材质的保险杠,这也是为了轻量化节油,不过内部的防撞梁仍旧能起到保护的效果。

    使用铝合金材料替代轮毂或部分车身,这也能起到减重的效果;比如一些车辆会在强度要求不是非常高的防撞梁,或者底盘主体部分使用铝合金,但用量却普遍都很少,而且多为中高端汽车才会使用。


    原因:之所以车辆不能用大量的铝合金替代钢板,原因是为控制生产成本。

      各类型热轧钢板均价5300-6100元普通强度铝合金均价≥40000元

    差价就是这么大!这里所谓的普通强度多指屈服强度达到600Mpa左右,但还没有超过660Mpa达到高强度钢标准的铝合金,价格就已经这么高了。车身的关键位置如A/B柱,防撞杆与防火墙等位置需要的是更高强度的材料,尤其是A柱往往需要达到1500Mpa才算理想标准;可想而知如果使用相同标准的铝合金材料,成本会高到什么程度了。


    所以几乎没有全铝合金材料的汽车,即使有也是极少数奢侈级的百万级或千万级跑车;普通中高端车辆只能少量应用,很多价格并不高但尺寸大却很轻盈的汽车,实际并不是通过材料轻量化,而是对钢板或结构用料进行缩水。

    比如应当用三层或四层钢板的位置只有双层钢板,车身当然会轻一些,但结构强度也会明显的下降。这就是经常说汽车并非越轻越好的原因,因为车企也得控制合理的利润率才能正常运营,能用高标准的钢材则即使车辆重一些也会更安全。



    铝合金悬架能提升车辆的操控吗

    有种说法是悬架结构用铝合金材料,可以通过降低簧下质量以提升操纵极限,这种说法很是牵强附会。

    因为悬架实际分为两部分,一般理解的连杆摆臂负责的是对车轮的支撑,各类型弹簧和减振器负责的是支撑车身;那么材料的质量和强度是否会影响对车轮姿态的控制,又是否能改变操控感受也就不难分析了。


    不论多连杆还是双叉臂类型的悬架,这些连杆摇臂都是通过活动球节连接底盘与轴头;在行驶中车身姿态会发生变化,比如转弯时会有明显的侧倾。这是侧向作用力推动车身产生的结果,车身的侧倾还会影响到车轮的角度,说白了就是车轮并非绝对90度垂直于地面,而是会呈现一定角度的倾斜。

    比如缺少上部分支撑的麦弗逊悬架,在转弯时的侧倾程度就会非常严重;但加入上A臂的双叉臂悬架就会好得多,参考下图。


    重点:以双叉臂悬架为例,其功能首先是提供侧向支撑力,这是保证车轮角度与操控的基础——铝合金悬架的麦弗逊与钢铁材料的双叉臂对比,在相同的调校标准下难道麦弗逊的水平会更高吗?显然这是不可能的。

    后悬架使用的2/3连杆(俗称多连杆)或双横臂,用铝合金材质与五连杆相比,貌似水平也还是要逊色一些的。所以材料并不能直接决定操控,那么减重究竟能否通过控制车轮的“弹跳”以升高操控稳定性呢?这又是个存在争议的问题。


    仍然是双叉臂悬架作为参考,在提升侧向支撑的前提下,车轮起伏时摇臂也会上下摇摆;那么如果重量降低,在起伏路面时车轮忽上忽下的跳动,理论上就会因质量的降低而降低冲击力,也就是车轮弹跳的幅度是可以下降的。

    不过这些摇臂毕竟是连接与支撑件,受力是通过车轮施加的作用力,貌似车轮(轮毂轮胎)的质量才是最大的影响。所以悬架结构的质量还不是操控的核心决定因素,即使用普通的钢铁材质也还能够通过轮毂轮胎的调整而达到理想的操控标准。所以悬架系统使用铝合金材料也是以轻量化为主,不宜放大解读。



    编辑:天和Auto-汽车科学岛

    天和MCN授权发布

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