大众底盘的用料,相信在很多“砖家”眼里曾经是“用料厚道”的代名词,结果,一次速腾“断轴”事件就闹的满城风雨。目前比较公认的一点是,原版速腾的扭力梁悬架有一定的设计缺陷。由于横梁轴线过于接近车轮轴线,使得车轮跳动时产生的扭力多数施加在了侧面的纵臂上,而不是原本起扭转作用的扭力梁。可见,用料并不是决定决定底盘功力的唯一因素,更重要的,是设计的合理性。
反观过来,好的底盘一定看上去用料很足吗?恐怕未必。下面我们就用几个比较典型的例子来剖析一下,譬如凯美瑞的“筷子”悬架。
相信很多人都会吐槽过凯美瑞的“下盘”,它的后悬架的那细细的“筷子”,如此大胆的设计很多人第一次见到的时候都会为之惊讶。但是,恰恰就是这双筷子,显示出了丰田在工程设计方面的水平,也彻底显示出了丰田的“抠门”的一面。
纵所周知,凯美瑞的后悬架是多连杆后悬架,但是它和大部分欧美系的多连杆悬架不一样,采用的不是粗壮厚实的下摆臂,而是看上去非常纤细的“筷子”一般的简单连杆。实际上它的后悬架的设计思路类似于麦弗逊式的前悬架。麦弗逊悬架的精髓之一就在于减震器支柱有一定的倾斜角度,使得减震器和弹簧的受力的中轴线非常接近轮胎与地面的受力点,使得下摆臂自身受到的弯矩比较小,而且能够适当地分担转向带来的侧向力,因而可以节约双叉臂悬架中的上摆臂,给发动机舱腾出更多空间的同时也降低造价。
上图所示的是09款速腾的多连杆后悬架,可见由于布置原因,减震器受力轴线远离车轮与地面的接触点,下摆臂产生附加力矩,需要设计的较为粗壮。
凯美瑞的后悬架的设计思路是一样的,将后减震器支柱的铰接点设计在了后羊角上,同时减震器安装角度内倾,减震器支柱的轴线接近轮胎和地面的接触点。这种设计的最大好处就是车轮的荷载基本上由减震器支柱承担,并且直接传递至地面,最大化了减震器的效能;并且,由于减震器、弹簧、连杆组的受力轴线基本上都汇集于羊角上甚至聚集成一点,使得以上每个组件从局部来看基本上只受到线性的拉压力,力与力之间产生的扭矩非常小,材料的应用也被发挥了最大效能。因此连杆才能设计得比较简单,悬架整体的刚度得到保证的同时,也最大限度地节约了材料;同时连杆的制造工艺也得到了简化,既能做到轻量化,也大幅节约了制造和后期维护的成本。
采用类似的设计风格的除了凯美瑞之外,还有采用多连杆后悬架的本田雅阁。雅阁使用的后悬架是属于比较“原汁原味”的多连杆后悬架,但是它的下摆臂,也是非常纤细的直连杆的组合。类似地,雅阁也采用了将减震连接在了羊角上,上摆臂采用钢板冲压,下摆臂采用三连杆组合。而雅阁的操控性能,相信很多人都知道了。
实际上,类似的案例除了在普通的公路车上常见以外,在赛车上也很常见。譬如说,06年版的福克斯的WRC拉力赛车,并没有沿用量产版福克斯的不便拆卸、调整的双横臂后悬架,而是采用了与大多数WRC拉力赛车一样的麦弗逊式前后独立悬架,搭配螺旋弹簧、可调气液减振器。由于减震器也是连接在后羊角上,而且内倾角合理,因此采用的悬架连杆也非常简单纤细,应对赛车大量的飞跳、劈急弯、漂移等激烈动作照样毫无压力。
所以说,真正优秀的底盘设计,并不是用料越多越好,而是力求一个在成本、效能、维护便利性之间取得最为完美的平衡。