"Elantra" 底盤懸吊系統本質研究討論

威憬

Elantra 底盤諸元

前輪懸吊	麥花臣(獨立式)
後輪懸吊	扭力樑(非獨立式)
煞車型式	前後碟煞
輪胎尺碼	Maxxis MA-501 205/55 R16 91V

輪胎規格註解:
"205"(胎寬)  "55"(扁平比)  "R"(是指這條胎的內層為輻射胎製造方式)
"16"(輪框尺寸)  "91"(載重指數)  "V"(速度記號)
載重指數91=615KG  速度記號"V"=240公里 /小時

獨立式懸吊系統

獨立懸吊系統是左、右輪可以獨立運動的懸吊型式。常見的獨立

懸吊系統有雙Ａ臂式、麥花臣支柱式、多連桿式、拖曳臂式、半

拖曳臂式。


圖中為Toyota車型"Wish"的懸吊系統，採前方獨立麥佛遜結構、後方ETA Beam結構，提供最大的車室空間。

麥花臣支柱式

麥花臣支柱式懸吊是演變自雙Ａ臂式懸吊的一種懸吊型式。

它將雙Ａ臂式懸吊的上支臂和轉向節與避震器結合在一起，

並將彈簧安置在避震器的上段，避震器的上端則與車體結合。

麥花臣支柱式懸吊與雙Ａ臂式懸吊使用相同的下支臂。

由於麥花臣支柱式以避震器做為車輪轉動時的中心軸，而與荷重的軸線互不重疊，

使避震器在伸縮時造成彎矩，而產生磨擦阻力。

麥花臣是由英文原名[McPherson]直譯而來,

此設計是1940年代,由一位工程師Earle S.McPherson所發明,其設計原理是將圈狀彈簧、

上軸承座與控制搖臂三個部分組合成一個裝置,使避震器成為轉向支臂結構的一部分,

當行經不良路面時,路面震動經由輪胎直接傳至彈簧,並未透過控制支臂,

如此一來可以將原本懸吊系統所需負載的力量分散至車身上,提昇減震效果。

由於麥花臣支柱是將彈簧的固定點上移,因而使彈簧的寬度增加,

加上結構簡單,所使用的零組件少,連帶佔用底盤的空間也少;

不過採用此設計的車輛必須在上座的緩衝裝置與車身大樑部分加以強化。

好處是平路時提供相當優異的舒適性,加上構造簡單,成本也低廉;缺點則是行駛於崎嶇路面,舒適性與操控表現均有提昇空間。

獨立懸吊的優點

1.懸吊系統重量較輕，車輪的貼地性良好，乘坐舒適性佳，操控的穩定性良好。

2.車輪角度變化量的自由度大，有利於改善操控的穩定性。

3.懸吊構件之間的自由度是防震的方法，也有利於防止噪音發生。

獨立懸吊的缺點

1.零件數量多，零件的精密度要求高，導致成本偏高。

2.因連桿的自由度大，"有不利於輪胎磨耗的可能"。

3.需要較大的裝置空間。

4.懸吊系統的特性必須做仔細的調整。



非獨立式懸吊系統

非獨立懸吊系統是以一支車軸(或結構件)連結左右二輪的懸吊方式，

因懸吊結構的不同，以及與車身連結方式的不同，

使非獨立懸吊系統有多種型式。

常見的非獨立懸吊系統有平行片狀彈簧式、扭力樑車軸、扭力樑式三種。









扭力樑車軸式

扭力樑車軸式主要使用在前置引擎前輪驅動(FF)的車。

有一連結左右輪的樑，在樑的二端有用來做為前後方向定位的拖曳臂，

整個懸吊系統以拖曳臂的前端與車 身連結，在樑的上方有用來做為橫向定位的連桿。

在車身傾斜時因扭力樑車軸的扭曲，使車輪的傾角會有變化。由於扭力樑車軸式的構造簡單，

以及佔用車底的空間 較小，相對的車室空間就可以加大，因此大多使用在小型車,

扭力樑式在左右拖曳臂的中間設置扭力樑，使懸吊的外形類似H型，

懸吊系統以拖曳臂的前端與車身連結。因左右拖曳臂的剛性大，所以不需要裝設橫向連桿。

在車身傾斜時因扭力樑車軸的扭曲，會使車輪的傾角發生變化。

歐洲小型掀背車之後懸吊，多採用扭力樑式設計。

而Toyota現行的ETA Beam系統中，加入了可控制方向的襯套(Toe-Control Bushing)，

使懸吊在車身傾斜時有較佳的指向性。目前ETA Beam被使用在Toyota With等國產車型。

非獨立懸吊系統的優點

1."左右輪在彈跳時會相互牽連"，"輪胎角度的變化量小使輪胎的磨耗小"。

2.在車身高度降低時還"不容易改變車輪的角度"，使操控的感覺保持一致。

3.構造簡單，製造成本低，容易維修。

4.佔用的空間較小，可降低車底板的高度。


"非獨立懸吊系統的缺點"

1."左右輪在彈跳時，會相互牽連"，"而降低乘坐的舒適性及操控的安定性"。

2.因構造簡單使設計的自由度小，"操控的安定性較差"。

威憬

布萊恩 發表於 2012-7-16 10:57
扭力樑在降低車身後，經常會有往右偏移的現象，所以改裝避震器之後就會發現左右後輪的傾角有些不同 ...

路感會有影響嗎

威憬

恩佑爸 發表於 2012-7-16 21:06
如果光改17寸輪，輪拱間距會變小一些嗎?

會,但還是要看你配胎的扁平比

威憬

恩佑爸 發表於 2012-7-17 07:37
請問扁平比不是都有固定，不然不是會引響到時速的準確度！
我是想看有沒有205/55/17或205/50/17這類似的 ...

Elantra原廠規格205 55 16

胎高=4.44英吋(扁平比)

胎寬=8.07英吋

胎直徑=24.88英吋

胎+框總半徑=12.44英吋

胎圓週=78.16英吋

每公里輪胎旋轉圈數=503.43


新規格205 55 17

胎高=4.44英吋(扁平比)

胎寬=8.07英吋

胎直徑=25.88英吋

胎+框總半徑=12.94英吋

胎圓週=81.30英吋

每公里輪胎旋轉圈數=483.98

"原廠規格時速100km/h=新規格205 55 17 時速96.14km/h"

新規格205 50 17

胎高=4.04英吋(扁平比)

胎寬=8.07英吋

胎直徑=25.07英吋

胎+框總半徑=12.54英吋

胎圓週=78.76英吋

每公里輪胎旋轉圈數=499.56

"原廠規格時速100km/h=新規格205 50 17 時速99.23km/h"

威憬

色胚-小莊 發表於 2012-7-17 19:22
後下防傾桿加粗因該可以改散

防傾桿:

將類似ㄇ字形的桿件的二端分別連結在左、右懸吊裝置上面，當左、右側的輪子分別上下移動時，

會產生扭力並使桿件自體產生扭轉，利用桿件受力所產生的反作用力去使車子的左、右二邊維持相近的高度。

因此「防傾桿」亦稱為「扭力桿」、「防傾扭力桿」、「平衡桿」、「扭力平衡桿」、「平穩桿」等等名稱。

防傾桿的作用
防傾桿的二端透過連桿固定在懸吊系統的下支臂或是避震器上面；

在距離桿子的左、右二端約1／3長度的位置會有一個與車身連結的接點。

當車子在過彎時因離心力的作用使車身發生滾轉，其情況就是使車身往彎外側傾斜。

這個滾轉的動作就如同轉動烤肉架上的肉串。滾轉的幅度大約在7～9度之間；若旋轉的角度太大時就會發生翻車。

過彎時因防傾桿的做用而降低車身側傾的程度，並改善輪胎的貼地性。側傾程度減少會使外側車輪的承受的荷重減少；且降低內側車輪荷重減少的量。

圖中橫貫兩前輪懸吊之彎曲的圓管即為防傾桿，該圖中僅有前輪懸吊系統具備防傾桿。

防傾桿的桿身發生扭轉時會產生反彈的力量，這個力量就稱為反力矩；防傾桿是利用反力矩來抑制車身的側傾。

當左、右輪上下同步動作時，防傾桿就不會發生作用。在左右輪因路面起伏造成不同步跳動，

或是在轉向時車身發生傾斜，使防傾桿發生扭轉時才會產生作用。防傾桿只有在作用時才會使行路性變硬，

不像換用較硬的彈簧會使行路性全面的變硬。如果以彈簧來減少車身的側傾，則需要換用非常硬的彈簧，

以及使用阻尼係數很高的避震器。這樣一來就會造成舒適性與循跡性不良。

如果使用適當扭矩的防傾桿則可以在不犧牲舒適性和循跡性的情形下，減少車身在過彎時的傾斜程度。

[size=+1]防傾桿的特性

防傾桿與彈簧二者力量的總合稱為防傾阻力。側傾時車頭和車尾的防傾阻力會同時發生，

由於車身前後的配重比例以及重心位移的關係，使得前、後軸的防傾阻力會各不相同，

這樣便會影響車子的操控性能。如果後輪的防傾阻力過大，則使車子有轉向過度的傾向。

如果前輪的防傾阻力過大，則使車子有轉向不足的傾向。

防傾桿可用來控制車身的滾動之外，還可以利用防傾桿來控制前、

後軸的防傾阻力藉以改變車子的操控性能。

上圖為Elantra後防傾桿

小弟認為在扭力樑上安裝防傾桿最大效能在於增加剛性

因為本身就非獨立懸吊設計