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扭力梁的功与过：“铁棍”竟不是原罪？

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: 胡劭颜 2021-07-12 00:00:00 来源：爱卡汽车

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　　汽车是一项庞大的系统，其产品素质涉及方方面面，但性能总有主次之分，并非每个细节都被人重视。例如，几乎没有消费者把风阻系数作为选车指标，而在意驾驶体验的用户通常会对底盘性能多加关注。说起底盘，坊间总有一种“以结构论英雄”的声音，认为扭力梁悬挂不够高级，无法满足人们对质感的渴望。持此观点的人总说，扭力梁的罪过源自那根“铁棍”，事实果真如此吗？

　　前不久，我刚巧被卷进了一场关于扭力梁的讨论。那是一次周末郊游，“与会者”包括我和两位高尔夫(参数|询价)车主，好友A的座驾是2015款高尔夫1.4T（Mk7），好友B则拥有一部2018款高尔夫GTI(参数|询价)（Mk7.5）。按理说，GTI车主早已习惯了运动风格底盘，对“硬朗”有一定免疫力。尽管如此，那辆采用扭力梁后悬挂的高尔夫1.4T还是让他抱怨良多，主要因为车尾方向的振动传递非常直接，长时间坐在后排甚至有些屁股发麻。

　　坦白地讲，这种观点未免有些草率。扭力梁悬挂确实有一根连接左、右车轮的横梁（即扭力梁/扭转梁），单侧车轮跳动时，力矩会通过横梁传递至另一侧。相反，如果两侧车轮平跳或者坑洼的幅值较小，干涉就无从谈起。在城市道路中，发生明显干涉的频率并不算很高，但扭力梁依然给人一种很“愣”的感觉，对桥面接缝的处理堪称简单粗暴。这究竟是为什么？

　　内行看门道，外行看热闹。中间那根扭转梁当然非常重要，其刚性直接影响到悬挂性能，但它还不是最关键的部分。如果你足够仔细，相信已经注意到扭力梁的几项特殊之处：

　　1.扭力梁后桥没有复杂的杆系设计，因此取消了后副车架（存在极个别特例），这能够节省一大笔成本；

　　2.纵臂后端承担着弹簧/减振器底座的角色，可省去独立车轮架；

　　3.扭转衬套是纵臂与车身的唯一连接点，同时承担横向力和纵向力，通常以倾斜角度布置。

　　减振器主要用于吸收垂直方向（上下）的振动，但处理纵向冲击的能力非常有限。因此，纵向冲击（向后的分力）就通过悬挂衬套传递到车身上。具体到扭力梁，纵向冲击主要通过纵臂传导，前后方向的力全靠左、右两颗衬套化解。假如纵向冲击很大，那么衬套就无法很好地隔绝振动，造成突兀的前后拉扯。

　　仅有的这组衬套既要承担纵向力，改善冲击柔性，又要承担横向力，加强操控稳定性。大部分情况下，柔和刚的矛盾很难完美调和，容易顾此失彼，副车架的缺失则进一步加剧了衬套负担。由于橡胶力学特性复杂，工程师需要丰富的经验以及大量的试验、验证，才能找到衬套调校的平衡点。在底盘开发中，操控稳定性的优先级高于减振舒适性，特别是车尾需要足够踏实。因此，扭力梁应当首先保证横向刚度，牺牲一些柔性属于可接受的范畴。

　　扭力梁的缺憾，在多连杆上能否得到解决？很大程度上可以。在主流价格区间，刀锋臂四连杆是最常见的后桥独立悬挂，通常被称作E型多连杆。E型多连杆同样有着粗壮的纵臂，但纵臂主要承担纵向力，横向有其他控制臂/连杆顶着。通过力和力矩的解耦，E型多连杆规避了扭力梁的主要不足。当然，E型多连杆远非完美，悬挂对轮心运动的约束仍存在提升空间。