知識堂:副車架對車輛底盤性能有何影響

汽車底盤的性能無非就是舒適性和操控性兩大主題，而這兩大功能是一對相互制約的矛盾體。傳統的懸掛系統只能調節到一側。也就是說，注重操控性的懸架系統必然會失去一些舒適性表現，而注重舒適性的懸架必然會影響一些操縱性能。因此，在懸架系統的設計和匹配中，設計人員盡最大努力在舒適性和機動性與一些復雜的結構之間取得平衡。

然而，一些對舒適性和操控性有很大影響的設備和設計也應運而生。副車架就是一個典型的例子。追溯副車架的發展歷史，不難發現。像任何其他復雜的技術一樣，副車架最初是從D級豪華車的標準設備發展到今天A級家用車上可以找到的設備。那么子幀到底是什么呢？它的裝配對汽車的底盤性能有什么樣的影響？

簡單來說，副車架可以看作是前后軸的骨架。它是前軸和后軸不可分割的一部分。我們知道，傳統的無副車架承載式車身的懸架直接與車身的鋼板連接。因此，前后軸的懸架搖臂機構都是零件，不是總成。副車架誕生后，可以將前后懸架裝配在副車架上，形成車橋總成，再將總成一起安裝在車身上。

對于今天的平臺化，這樣的設計當然大有裨益。復雜的懸掛系統已經從零件變成了組件。相同的懸架總成可以安裝在不同的車身上。也就是說，今天的懸架設計與過去不同，需要開發與車身匹配的懸架，但可以直接與總成配合，只需稍加調整就能實現良好的匹配。這種裝配式車橋可以很好地降低成本，提高技術利用率。

眾所周知，汽車發動機并不與車身直接剛性連接。而是通過懸架與車身連接。安裝是我們經常在發動機和車身連接處看到的橡膠墊。隨著技術的發展，懸置的種類越來越多，液壓懸置多用于高檔車。

支座的作用是隔離發動機的振動。也就是說，在安裝的作用下，發動機的振動可以盡可能少地傳遞到駕駛艙。由于發動機在每個轉速范圍內具有不同的振動特性，一個好的安裝機構可以有效地屏蔽每個轉速范圍內的振動。這就是為什么我們在駕駛一些匹配良好的高端汽車時，無論發動機是2000轉還是5000轉，都不會感覺到太多的發動機振動。

副車架和車身之間的連接點就像發動機支座一樣。通常一個車橋總成需要通過四個安裝點與車身連接，既能保證其連接剛度，又有很好的隔振效果。

這種帶副車架的懸架總能分五個階段降低傳入振動。第一級振動由輪胎平臺的軟橡膠變形吸收，可以吸收大量高頻振動，第二級是輪胎整體變形，主要吸收比第一級稍高的路面振動，比如石頭等引起的振動。第三階段是懸架搖臂各連接點橡膠襯套的隔振，主要是降低懸架系統的裝配沖擊。第四個層次是懸掛系統的上下運動，主要吸收長波振動，即跨越溝坎引起的振動。第五層是副車架安裝的減震，主要吸收前四層沒有完全遮擋的震動。

所以對于副車架來說，在性能上的主要目的是減少路面振動的傳遞，提高懸架系統的連接剛度，所以配備副車架的汽車在行駛時會覺得底盤非常扎實緊湊。然而，副車架安裝硬度的設定也面臨著懸架調整等不可避免的矛盾。如果副車架支座的設計比較柔軟，可以很好的隔離汽車行駛時的振動。但是如果副車架懸置的設計太軟，在高速轉彎時會帶來很大的運動變形，導致輪胎定位不準確，從而降低汽車的操控穩定性。硬副車架懸架可以帶來很高的連接剛度，但對振動和噪聲的隔離非常有限。因此，工程師在設計和匹配副車架時，通常會根據車輛的定位和用途選擇剛度合適的橡膠墊。