副車架的前世
副車架不與承載車身壹起出現。早期的承載式車身多為半承載式結構,如克萊斯勒在1960建造的半承載式車身結構,懸架可以直接安裝在車架上。
再往前走,雖然去掉了車架,但懸架反而直接連在了承載式車身上。優點是重量輕,成本低,但是車身直接受地面沖擊,舒適性不好。我坐奇瑞QQ的時候就有這種感覺。路上的信息傳遞太直白了,比鋼鐵直男還直。
當然,這也不能怪奇瑞QQ的壹款車型。
長安奔奔、哈飛路寶、昌河北鬥星等小型車未安裝。即使是2010前後,也有很多6萬以下的車型沒有副車架。
所以長城精靈、吉利熊貓、比亞迪F0、哈弗M1是最先使用的代表車型,他們也經常以此為賣點。
當然,這個要表揚,因為有了副車架,就可以把懸架裝配在副車架上,形成壹個總成,然後壹起安裝在車身上。
這樣做可以減少路面振動的引入,提高懸架系統的連接剛度,使底盤更加緊湊。
另壹方面,對大家關註的安全性也有壹定的促進作用。
汽車前艙在正面碰撞中主要有三條承載路徑:1)防撞梁-前縱梁-縱梁延伸梁;2)前縱梁-A柱-車頂梁;3)子框架-縱梁地板延伸-中央通道和底梁。有了副架的作用,傳力通道等於多了壹個,也傳到了承載能力最好的中央通道和底梁。
現階段副車架已經從D級車逐漸下降到A級車市場,大部分車型已經配備了副車架。因為成本原因,前副車架多有配備,後副車架在中高端車型中還是比較常見的。
▲奧迪A6的後副車架
以Link 03為例,它的後副車架非常齊全,壹方面是用於四驅車型的帶後輪軸的差速器;壹方面,作為壹款跑車,壹個完整的後副車架可以提高車輛的極限承載能力。
副車架的差價從何而來?
由於種種原因,停牌形式形成了壹套相對固定的價格走勢。比如前麥弗遜+後扭力梁多用於65438+百萬級車型;到了20萬級別,後懸掛多為多連桿,還會根據連桿的類型、材質、數量進壹步分類。
子架也差不多,分類主要有錠梁、H型、全架式。因為結構形式,材料,成型方式,價格會越來越高。
但是,就像我們經常討論哪種懸掛更好壹樣,不同子架之間的差異並不能僅靠上面的區分來還原,所以我們有必要說幾個重點。
1)舒適度差異
如上所述,副車架可以讓底盤更加完整,減緩沖擊,所以首要能力是提高舒適性。在這方面,全幅副車架的優勢最為突出。
但是副車架的軟硬調節也會直接影響舒適性。如果副車架懸架設計的比較軟,可以很好的隔離汽車行駛時產生的震動,但是會降低支撐剛度,尤其是高速轉彎時。剛性副車架懸架可以帶來高的連接剛度,但是對振動和噪聲的隔離非常有限。
此外,副車架是否配有加強件,加強件的布置也會對此產生影響。比如下圖的結構和兩個三角形的連接,可以更有效的將副車架承受的縱向力分散到左右縱梁上。
綜上所述,副車架的結構形式決定了舒適性的上限,但其軟硬調節和加固設計也很重要。這些細節我們在買車的時候很難直觀的看到。建議妳多試駕,多看底盤分析。
2)安全性的差異
全車架副車架因為增加了縱梁,還可以提高抗沖擊性能。比如下圖所示,前副車架前方安裝了兩根直接與水箱散熱器相連的縱梁,這樣帶來的好處是,在發生正面碰撞事故時,這兩根縱梁將與前大梁共同承受正面碰撞沖擊力,起到分散和引導沖擊力的積極作用。
鑒於車輛前方高速碰撞,部分副車架也會采用脫落式設計。這種設計在全幀子幀中也很常見。高速發生嚴重正面碰撞時,前副車架吸收動能,與車身斷開,使發動機平穩下沈,不會被擠入駕駛艙,增加了發動機室的變形和吸能空間。
▲副車架在碰撞中脫落,碰撞能量釋放,動力總成可以下沈。
當然領克系列使用的H型鋼副車架也有類似的脫落設計,不能壹棍子否定其他副車架的安全水平。而全框副框因為可以更早的參與碰撞,所以優勢更大。
3)輕量化的差異
巨大的副車架會增加汽車的重量。為了平衡以上特點,鋁合金副車架的優勢就顯現出來了。
打斷壹個小趣聞。2018年,麥格納國際與福特汽車公司合作開發了壹款碳纖維副車架,比沖壓鋼副車架輕34%。碳纖維的高可塑性大大簡化了工藝。原來的45個金屬零件被兩個模制零件和四個金屬零件取代,零件數量減少了87%。
本來壹拍即合,打算率先用在福特Fusion上,測試這個方案的可行性。但事與願違,這種碳纖維副車架只能吸收5%的沖擊動能,還需要混入高強度鋼等金屬來緩解沖擊力。後來的事大家都知道了。福特Fusion在2019年中期宣布2020年在北美停產,這個短命的項目夭折了。
所以輕量化確實是必須的,但是現階段鋁合金副車架還是最先進的方案。
4)耐久性的差異
總的來說,副車架的耐用性是值得信賴的。為了確保安全,副車架將設計壹系列耐久性測試。比如,因為副車架在制動時會受力,所以需要設計壹個制動力耐久性試驗。
1.耐久性試驗應在以下條件下進行:
1)載荷作用點為兩側下擺臂球銷的中心安裝點,沿整車縱向X方向施加載荷;
2)兩端同時側向加載,加載方向如圖1。加載是在0.8g起步工況和0.8g制動工況下進行的,約為6000N
3)試驗加載頻率f為3Hz;
試驗要求是經過30萬次循環的耐久性試驗後,樣品不允許產生明顯的永久變形或裂紋。
或者針對轉彎時對副車架的沖擊,還有轉彎側向力的疲勞試驗。
2.根據以下條件進行疲勞試驗:
1)載荷作用點為兩側下擺臂球銷的中心安裝點,沿整車橫向在Y方向施加載荷;
2)兩端同時側向加載。加載方向如圖1,轉彎時加載力為0.8g。測試範圍約為6000牛頓·牛頓..
3)試驗加載頻率f為3Hz;
根據試驗要求,經過30萬次循環的耐久性試驗後,樣品不允許產生明顯的永久變形或裂紋。
就車特君而言,雙層沖壓鋼板結構比焊接或栓接結構更好。具體形式上,其實元寶梁、H型、全框架結構的性能都不差,但全框架結構在高度方面會更好,這與傳力通道更多、結構更完整有關。比如新壹代路虎發現鋼制全框副車架很大,這個結果帶來的車身剛性是城市SUV無法比擬的。
綜合以上幾點,副框的形式確實是壹分錢壹分貨,但這類配件的首要區別在於有無,然後才是體驗的提升。對於10~15萬的車型,其實大家也沒必要對它的配置水平過於挑剔。當然,如果能給出良心的設計,自然值得稱贊。
寫在最後
得益於技術的進步,副車架的配置率已經越來越高,並且都能夠保證良好的耐用性。雖然元寶良副車架對於普通家用車來說已經足夠了,但是本著體驗更高級的原則,我們希望得到更高級的副車架形式。畢竟底盤是否整體,舒適與否,甚至安全與否都直接關系到它。
經過這篇文章,相信大家都發現了,副車架確實是壹分錢壹分貨,但是同壹類型的副車架,因為細節的不同,使用起來還是會有差異,這也是廠家能體現造車水平和良心的地方。
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