双叉臂又算的了什么 “推杆悬架”了解一下

2017年法兰克福车展上，为了庆祝AMG成立50周年，梅赛德斯-AMG决定推出全球首款搭载F1赛车引擎的民用量产车型AMG Project One。如今，三年生产期限转眼过去，这台备受世界瞩目的民用赛车将于年内开启陆续交付。而这台车上除了搭载F1车手刘易斯·汉密尔顿的同款发动机之外，还配备了民用车上非常罕见的“推杆悬架”。

梅赛德斯-AMG Project One

梅赛德斯-AMG Project One对向推杆悬架

对于一辆赛车，直线快不算快，弯道快才是真的快！想要把车辆的性能开发到极致，除了强大的引擎和优秀的空气动力学套件之外，底盘悬挂设计也是非常重要的因素之一。目前，市面上搭载推杆悬架的车型屈指可数，大部分都是一些顶级超跑。相比于其它悬架形式，推杆悬架的优势又在哪里，为什么没有被广泛推广，仅仅是因为成本贵吗？而关于这些问题，我们还要从推杆悬架的发展历史说起。

推杆悬架的历史

布拉汉姆BT49 F1赛车

二十世纪七十年代末，一台采用独特封闭式底盘的F1赛车横空出世，这种史无前例的设计能够给赛车提供巨大的下压力，搭配几何结构特殊的推杆悬架，让该车一经亮相就迎来了不少人的关注，这便是布拉汉姆BT49 F1赛车。其中，隐藏在车身内部的的避震单元以及看起来非常纤细的悬挂支臂，让赛车拥有非常出色的空气动力学效果。而就在推杆悬架诞生两年后，巴西车手尼尔森·皮奎特也凭借着这项技术带来的优势，拿下了职业生涯中的第一个F1世界冠军。

玛莎拉蒂最强代表车型--MC12

可能是全球最便宜的推杆悬架量产车型--KTM X-BOW（指导价：139.8万元）

事实证明，推杆悬架对整车的侧倾抑制非常到位，能够使车辆在高速弯中拥有更好的抗扭刚性，提升车辆的整体性能。再加上在F1赛车中一举成名后，后期很多车队和汽车厂商开始在推杆悬架的基础上进行开发研制，推出了各种不同几何结构的推杆悬架。推杆悬架发展到现在，F1赛车、WEC-LMP原型车甚至还有很多顶级超跑，全部采用推杆悬架形式。其中，民用量产车型中，搭配推杆悬架最便宜的车型便是KTM X-BOW。

推杆悬架的工作原理

双叉臂悬架

推杆悬架

想要了解推杆悬架为何如此强大， 带先从推杆悬架的工作原理开始说起。了解汽车结构的人都知道，大部分民用车使用的悬挂结构为立柱式设计，不管是麦弗逊结构、双叉臂结构还是多连杆都采用这类设计原理。而推杆悬架虽然和双叉臂结构相似，采用上下两根“A字形”控制臂来控制车轮的运动，但原有的减震筒被替换成推杆，减震筒横置于车辆顶端，中间采用固定的转点将二者相连接，而这也是推杆悬架工作原理的关键所在。

当车辆过弯悬挂需要压缩时，车轮会带动推杆向上运动，推杆然后通过转点作用力至减震筒如此一来推杆悬架便完成了减震和悬挂压缩的过程。这种前悬挂看起来和双叉臂悬挂没有什么太大区别，其实之所以采用这种设计完全是为了给后悬挂做铺垫。

推杆后悬架和前悬架最大的不同在于，后悬架配备了防倾杆，和我们一般车型上常见的防倾杆原理相同，只不过推杆悬架位于车身的顶部，再加上横向运动的原理，所以推杆悬架上安装的防倾杆距离更短，这样带来的最大好处在于强度更高，悬架反应更迅速。

和前悬挂原理相同，当一侧悬架需要压缩时，推杆会受力通过转点作用至减震筒上，但由于后悬挂加入了防倾杆，会带动另外一侧后悬挂同样也会进行压缩，两侧悬挂同时压缩或伸张。

高速弯中的WEC-LMP组别赛车 内侧车轮紧贴地面

此前霸占纽北多年圈速记录的霸主--帕加尼Zonda R

帕加尼Zonda R采用推杆悬架结构

而普通悬架当一侧轮胎受力压缩时，没有防倾杆的作用力，另外一侧悬架会向上伸张，最终造成整辆车在过弯时，车身侧倾非常严重，速度太快，还有可能出现推头翻车的风险。而配备推杆悬架的车辆则完全不同，车辆在高速过弯时，外侧轮胎受力悬挂被压缩，此时，由于两侧悬挂被固定在一根防倾杆上，内侧悬挂被迫压缩。所以，在高速过弯的情况下，两侧悬挂都处于压缩状态，轮胎被死死的摁在地面，车速越快，车身侧倾反而越小，让驾驶员更有信心高速过弯。这也是为什么F1赛车、WEC原型车在高速过弯中，车身姿态犹如在直道上一样轻松。

当然了，实现这一系列动作，除了和推杆悬架有很大关系之外，整车的空气学以及轮胎的抓地力都非常关键。否则车身下压力不足，车身跳动会非常明显；而轮胎抓地力不足，最终就会出现无尽推头甚至划出跑道。

推杆悬架的优点

1.抗侧倾

保时捷卡雷拉GT前悬架

通过刚才的原理介绍，相信各位已经明白，和传统悬挂形式相比，推杆悬架的最大优势在于侧倾抑制非常到位。并且得益于特殊的悬挂结构，推杆悬架的防倾杆设计非常短，在刚性更强、重量更轻的同时，使的它两侧悬架都能够快速作为反映，从而达到抑制侧倾快速过弯的目的。

2.可调性很强

通常，大部分立柱式悬架的压缩比均为1：1，车辆悬架压缩多少，减震筒就收缩多少。而对于推杆悬架而言，由于它改变了力的传递方式，通常只需要搭配一款减震行程较短的弹簧，就可以控制车轮上下非常大的摆动幅度。而且，通过调节推杆的长度，也可以改变悬架的压缩比，从而提高减震系统的灵敏度，让车辆始终保持紧贴地面。

3.降低簧下重量

不同于传动悬挂形式，推杆悬挂具有很高的多样性，悬挂结构可以按照工程师要想的配重比来进行设计。而且，原本安装在车轮上方的减震筒也被推杆所替代，使得车辆拥有更轻的簧下质量，整车操控性也将大幅度提升。

4.更低的风阻

对于开放式赛车而言，特别是大众都熟知的F1赛车，空气动力学对于整车性能平衡影响至关重要，其中，悬挂系统和轮胎带来的风阻让工程师最为头疼。而轮胎的空气动力学是很难提升的，所以工程师们都想尽办法在悬挂系统上做文章。最终，凭借推杆悬架的多样化设计规格，工程师将减震弹簧巧妙的安装在车身内部，这样相比于传动立柱式悬挂可以降低很多风阻。同时，经过优化将双A臂悬挂改为类似于风刀式设计，能够更好地捋顺车身车流，从而达到降低风阻，提升空气动力学的效果。

推杆悬架的缺点

1.开发制造成本太高

任何事物都是相对的，有利就有弊。推杆悬架开发设计如此复杂，前期需要投入很多人力和物力，再加上本身产品质量和一般悬挂完全不属于一个等级，所以，“贵”是它最大的一个标签，注定和很多家用车型失之交臂。

2.占用空间大

阿斯顿·马丁 One-77

如果你仔细了解过就会知道，采用推杆悬架的车型基本都采用中后置引擎，这是因为推杆悬架的核心部件都位于车身中部，非常占用空间。所以，想要在前置引擎车型上开发推杆悬架，几乎是一件不可能的事情。

3.调教难度大

作为一款诞生于赛车上的悬挂系统，推杆悬架可以设计成不同形式类型，而每种悬挂调教以及调节方式都存在着很大差异，再加上可调范围比较广，一般非专业人士根本无从下手。所以，在日后维修过程中都是一件很棘手的事情，同时，也可能面临天价维修费用。

总结：

推杆悬架就和干式碳纤维一样，它们都站在了金字塔顶端，但东西虽好，注定小众。这也是推杆悬架发展40余年以来，只有在赛用领域和顶级超跑上才能看到它的身影。而文章开头提到的那台AMG Project One，更是采用了先进的对向推杆悬架原理，同时避震器还配备可变阻尼功能，整体设计错综复杂，注定与家用车无缘。