SUV里少见的普及型悬挂—纵臂扭转梁

　　有一种悬挂在轿车领域的普及率非常高。高到什么程度？绝大多数的A级车以及几乎所有的A级以下车型都采用这种悬挂，部分B级车也有采用这种设计的。你先想到什么？麦弗逊？的确，麦弗逊是普及率最高的悬挂，不过我们这回说的不是麦弗逊，而是纵臂扭转梁。这种悬挂的普及率快赶上麦弗逊了，但我们对其却依然陌生。为什么？因为SUV上极少采用。那么纵臂扭转梁悬挂有何玄妙之处，让它在轿车领域如此普及，而又在SUV领域如此稀少呢？

　　简单、实用是纵臂扭转梁

　　在轿车领域普及的主要原因

　　纵臂扭转梁在轿车领域的普及不是从一开始就这样的。较早的时候，不同厂商也会采用不同类型的悬挂，但最后渐渐统一为了纵臂扭转梁。当然，这里所说的统一仍然是指A级及以下级别的车型。

　　这种靠自然力量形成统一的东西，必然不是最完美的东西，但肯定是最合适的东西。麦弗逊虽然不够完美，但它非常合适，所以普及率最高，而纵臂扭转梁也有类似的特点。

　　从结构来说，纵臂扭转梁非常简单。它的主结构其实就是左右各有一个纵向拖臂，一端与车身相连，一端与车轮相连。然后在拖臂上布置弹簧和减震器，一个悬挂就这么形成了—实现了车轮与车身的连接，并且可以实现承载和定位。其实这种悬挂很早就有，可以称之为全拖式悬挂。它就好像我们的小推车，左右各挂了一个车轮一样，简单，但也谈不上任何性能。这种悬挂相对于轿车来说肯定是不太合适的，因为它在操控方面的表现非常差。有设计者在这种悬挂的基础上加入了一根带弹性的横梁，于是就变成了纵臂扭转梁。这根横梁，就是名称中的扭转梁。有人也将这根横梁称为扭力梁，把这种悬挂称作扭力梁悬挂。

　　由此也可以看出，这根横梁对于整个悬挂非常重要。的确，别小看这根不起眼的横梁，它却能够很好地起到平衡作用，有效地提升整车的操控性。或许有心的人会注意到，如果没有这根横梁，之前的那种全拖式悬挂其实是独立式的。加入这根横梁以后，左右车轮之间反而出现了干涉，所以就变成非独立了。“宁可非独立也得要这根横梁”，这也进一步说明了横梁对性能的影响之大。当然，由于横梁是带弹性的扭力梁而非像整体桥那样的硬轴，因此它对车轮的影响力远不像硬轴那么大。换句话说，从独立和非独立的特性来说，纵臂扭转梁悬挂应该是介于二者之间。有人将这种悬挂称其为半独立悬挂，也是有一定道理的。

　　尽管加入了一根横梁，但相比其他悬挂的类型，纵臂扭转梁仍然是简单的，它甚至要比螺旋弹簧的整体桥悬挂还要简单。留意一下那些螺旋弹簧的整体桥车型，它的悬挂与车身之间还需要很多根连杆来定位。例如：普拉多的后悬挂就被称作五连杆非独立悬挂，其实就是整体桥，却需要五根连杆来定位；而纵臂扭转梁则连这样的定位连杆都不需要。相比麦弗逊，它也是简单的，不用考虑支柱受力的问题，也不需要单独设计A字形叉臂。当然，就更不能和双叉臂、多连杆这类复杂悬挂相比了。结构简单的好处，一个是成本低，不光制造成本低，而且装配成本、调试成本也都更低；另一个好处是不占用空间，这也曾被视作纵臂扭转梁普及率高最重要的原因之一。

　　如果仅仅是简单，显然不足以支持其普及，因为比它更简单的悬挂肯定存在，例如：全拖式就比它还要简单。它的另一个特点是在简单结构之下，性能表现并不差。首先从基础定位结构的角度看，这种悬挂虽然没有可塑性，但设计之初是完全可以有一定定位诉求的。通过扭力梁与纵臂连接点位置的不同，就可以实现不同的特性。例如：扭力梁与纵臂的连接点靠近车身连接点，纵臂与车行方向重叠度更高，悬挂就偏舒适性，反之悬挂就偏向于操控性。另外，纵臂的角度也可以直接影响轮胎的定位，从而设计出不同风格的纵臂扭转梁悬挂来。这也是为何我们在一些跑车（如标致RCZ）上也能找到纵臂扭转梁身影的原因。其次，这种悬挂的承载性和可靠性非常好，完全可以胜任重载和高冲击的需求。这个特性倒是与SUV的需求相符。当然它并未因此出现在SUV上（具体原因后文会提到），但它在一些中大型MPV上的装备（如丰田普瑞维亚）还是能说明一些问题的。

　　所谓可塑性，是指悬挂在定型之后的调整幅度。麦弗逊、双叉臂、多连杆这些悬挂都有一定的可塑性。在设计定型之后，仍然可以小范围调整轮胎定位。这样同一款悬挂，就可以在事后调校成不同风格的版本—舒适版的可以非常舒适，而运动版的操控性则是一流的。

　　纵臂扭转梁在SUV上普及率低

　　主要是因为四驱布置的问题

　　从特性来看，纵臂扭转梁悬挂其实是符合SUV需求的，它可以获得很好的承载性和耐冲击性，简单的结构还可以降低故障率。然而这种在轿车领域如此普及的悬挂，为何很长时间内没有出现在SUV上呢？原因就在于四驱。

　　现在很多SUV没有四驱，大家也变得习惯了，觉得没有四驱的车也可以叫做SUV。然而这在过去是不可能的，SUV就得有四驱，至少能提供四驱版本。而这，恰恰是纵臂扭转梁悬挂最难做到的地方。既然要四驱，那么必然设计传动轴、后差速器和后半轴。大家可以留意一下这些部件所在的位置—是不是感觉它们与扭力梁有一定的重叠性？没错，就是因为有这根“梁”的存在，干涉了四驱部件的布置，从而导致这种悬挂与四驱之间存在着兼容性问题。

　　有心的读者可能会问：那这样后驱平台的车也没法用，对吗？没错。到现在，全世界也没有一款后驱配纵臂扭转梁的车型出现过。也许还有人会问：整体桥悬挂不也有根横梁吗？它不干涉？不错，纵臂扭转梁看起来和整体桥悬挂有些相似，但本质却不相同。整体桥悬挂的“梁”是居于车轮中心的，因此差速器可以与整根“梁”合为一体，传动轴的布置自然也就没问题，半轴则可以通过整体桥的轴心传过去。而纵臂扭转梁的横梁并不与车轮中心重叠（如果重叠就变成整体桥了），因此这些设计都无法实现。

　　纵臂扭转梁与四驱的这个矛盾“总不是个事儿”。现在全球的SUV有个趋势，即底盘和车身部分与轿车之间的差别越来越小，越来越多的厂商开始基于轿车平台开发SUV。基于纵臂扭转梁悬挂在轿车领域的普及率，那么纵臂扭转梁与SUV之间的这种矛盾就到了不得不解决的程度—否则很多轿车平台都没法用来开发SUV，继而大大制约了车型的研发。

　　纵臂扭转梁配四驱的传统解决方式一：断梁

　　最简单的办法，也是很多厂商早期习惯采用的办法，就是把这根扭力梁给去掉，代之以平衡杆。平衡杆很细，而且可以弯曲，自然可以避开与半轴干涉的问题。在较早之前，一些欧洲厂商就喜欢基于小型车来开发四驱版本，采用的就是这种方法。类似的案例在国内也可以看到，例如：早期的菲亚特派力奥，它的旅行版周末风采用的后悬挂就不一样—扭力梁是断开的，原因就在于海外周末风有四驱版；长城推出的哈弗M1，原型车是菲亚特熊猫，它后悬挂的扭力梁也被去掉了，目的也是为了便于布置四驱；或是铃木SX4在海外的四驱版本，采用的也是这种方法。

　　这种方法看似简单，但绝不是什么好方法。大家可以从前面对纵臂扭转梁悬挂的结构特点的分析中找到原因—如果这根扭力梁可以去掉，那么当初设计者还如此煞费苦心地设计它干吗？扭力梁可以看做纵臂扭转梁悬挂的灵魂部件，没有了它，后悬挂性能就将大打折扣。

　　纵臂扭转梁配四驱的传统解决方式二：移梁

　　搜索一下脑海中带四驱却采用纵臂扭转梁悬挂的SUV还有谁？纳智捷大7 SUV，对不对？它的后悬挂那根横梁可是在的，一样布置了四驱系统。它是怎么做到的呢？

　　标准的纵臂扭转梁悬挂，扭力梁的位置虽然可以变化，但有一点是确定的，即它与纵臂之间的连接点，肯定是介于车身连接点与车轮连接点之间。只有这样，扭力梁才能起到它应有的作用。我们再看看纳智捷的悬挂，那根横梁已经在车轮连接点之外了。这也是为何我们看纳智捷大7 SUV的后悬挂有点怪怪的、扭力梁仿佛低低地托在下面的原因。这样一来，横梁自然不会对四驱的布置产生干涉，但它是最好的解决之道吗？显然不是。由于把扭力梁设计在了纵臂轮胎连接点的末端之后，致使它同样达不到标准纵臂扭转梁悬挂的效果。不仅如此，这种设计还会影响到轮胎的定位，继而设计者不得不为其增加几根定位连杆。

　　类似这样的设计并非纳智捷大7 SUV所独有，轿车里也很常见，例如：微车QQ、厢式车北斗星等，采用的都是类似这样的悬挂。这种悬挂从技术特性来说，与整体桥更为接近，强度等方面没问题，但操控性和舒适性就要打些折扣了。

　　纵臂扭转梁配四驱最新的解决方式：变梁

　　真正在这方面有所突破的是昂科拉的设计师。昂科拉这款车采用的也是纵臂扭转梁悬挂，它同样可以提供四驱系统。那么它是如何做到的呢？通过对昂科拉同平台的欧宝版本Mokka的解剖图我们可以发现，设计者是通过将扭力梁变形的方式来解决这个问题。简单地说，就是将扭力梁设计成有一定弧度的，从而达到一种类似“拱桥”的效果。这样，传动轴就可以穿过“桥洞”，差速器也可以布置在“桥洞下”，再通过扭力梁的位置和形状，规避掉与半轴的干涉。这样一来，问题自然得以解决。

　　可以看出，在这样的设计思路下，扭力梁的特性可以悉数得以保留，从而可以让车子拥有足够的操控性和舒适性，不失为一个解决纵臂扭转梁配四驱问题的好办法。现在这种做法已经获得广泛共识，之前靠断开解决四驱问题的菲亚特Panda4×4，也采用了类似这种变梁的设计。有了这种设计以后，大量的轿车平台都将可以实现四轮驱动。从轿车上的普及率来看，这种悬挂更多地出现在一些中小车型上，这也意味着更多的小型SUV将可以被开发出来。事实也是如此，纵臂扭转梁在SUV领域的这个重大突破，就是由于SUV小型化这股风潮所带来的。

　　纵臂扭转梁配四驱最前卫的解决方式：混动

　　前面的解决方法都是在悬挂上做文章—避免悬挂对传动轴等部件的干涉。那么如果没有传动轴和半轴，问题是不是可以解决得更彻底呢？别觉得这是天方夜谭，采埃孚就展示了这样的技术。它通过轮边电机来取代那套繁冗的传动机构，这样就自然而然地不会与扭力梁形成任何干涉了。当然，这套系统实现起来并不容易。最起码，它只能装备在一款混合动力车型上。不过一旦实现，其效果是非常理想的—性能可能要比一般的适时四驱好得多，并且由于实现了独立电机控制，理论上还可以收到很多意想不到的效果。例如：左右车轮动力的主动差异化分配，左右车轮之间也不存在什么差速问题了—不管其中一个车轮是否打滑，不打滑的车轮都不会丧失动力。

　　结论

　　纵臂扭转梁悬挂真可以算是“熟悉的陌生人”。说它熟悉是因为它在轿车领域的普及率仅次于麦弗逊，说它陌生是因为它在SUV领域的装车比例非常低。随着SUV的轿车化、小型化，越来越多的厂商开始尝试基于中小型轿车来开发SUV，这必然会促使越来越多的SUV将装配纵臂扭转梁悬挂。而要想做到这一点，就必须解决纵臂扭转梁与四驱的匹配问题。从新推出的数款车型来看，解决之道应该是有了。未来，如果混动技术能够普及，将会有更理想的解决方式。

　　文/张俊

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