麥弗遜式獨(dú)立懸架是汽車(chē)安全結(jié)構(gòu)的重要組成部分，一直以來(lái)，汽車(chē)的行駛操控性和舒適性與底盤(pán)結(jié)構(gòu)中的懸掛系統(tǒng)息息相關(guān)，而懸掛結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單與復(fù)雜也直接決定著汽車(chē)制造成本的高低。麥弗遜式獨(dú)立懸架是眾多懸掛系統(tǒng)中的一種，它以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、舒適性尚可的優(yōu)點(diǎn)贏(yíng)得了廣泛的市場(chǎng)應(yīng)用。

中文名

麥弗遜式獨(dú)立懸架

外文名

Mcpherson

國(guó)籍

美國(guó)

首次使用

1950年

本質(zhì)

汽車(chē)安全結(jié)構(gòu)的重要組成部分

特點(diǎn)

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉

發(fā)展歷程

在人體構(gòu)造中，骨頭與骨頭間往往都由軟組織相連接，它能夠起緩沖保護(hù)骨頭的作用，并隔絕多余的振動(dòng)以免傳遞到大腦損壞腦細(xì)胞。在汽車(chē)的組成結(jié)構(gòu)中，懸掛系統(tǒng)的作用正好與人體構(gòu)造中的軟組織相同，懸掛系統(tǒng)就是指由車(chē)身與輪胎間的彈性元件、減振器和傳力裝置三部分構(gòu)成的整個(gè)支撐系統(tǒng)，這三個(gè)構(gòu)成部分各自負(fù)責(zé)緩沖、減振和受力傳遞。懸掛系統(tǒng)的具體職責(zé)是支撐車(chē)身，過(guò)濾掉路面多余的抖動(dòng)，為駕乘人員提供一個(gè)平穩(wěn)舒適的乘坐環(huán)境。

保時(shí)捷911也采用麥弗遜式前懸掛

發(fā)展至今，懸掛系統(tǒng)已形成獨(dú)立、半獨(dú)立以及非獨(dú)立三大類(lèi)型。在現(xiàn)代轎車(chē)中，大都采用獨(dú)立式懸架，按結(jié)構(gòu)形式不同，獨(dú)立懸架又可分為橫臂式、縱臂式、多連桿式、燭式以及麥弗遜式等。而在眾多種類(lèi)的獨(dú)立懸架中，麥弗遜式又以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、舒適性尚可的優(yōu)點(diǎn)而被最為廣泛地運(yùn)用。自發(fā)明之日起，麥弗遜式獨(dú)立懸架一直沿用至今，不過(guò)其結(jié)構(gòu)已發(fā)展成為如今可以帶橫向穩(wěn)定桿甚至副車(chē)架的復(fù)雜系統(tǒng)。這種懸架之所以能得到廣泛的應(yīng)用，原因就在于它的結(jié)構(gòu)非常緊湊，占用空間不大，并且制造成本也不高。從耳熟能詳?shù)奈⑿痛焦ぞ邐W托到追求速度和操控極限的寶馬M3、保時(shí)捷911，無(wú)一例外地都在前懸采用了這種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、延伸性好的懸掛系統(tǒng)，只是為了適應(yīng)各自不同的市場(chǎng)定位和產(chǎn)品訴求，在彈簧阻尼系數(shù)調(diào)校和結(jié)構(gòu)匹配上各自有所不同。

『典型的麥弗遜式懸掛』

麥弗遜式獨(dú)立懸架的車(chē)輪也是沿著主銷(xiāo)滑動(dòng)的懸架，但與燭式懸架不完全相同，它的主銷(xiāo)是可以擺動(dòng)的，麥弗遜式懸架是擺臂式與燭式懸架的結(jié)合。與雙橫臂式懸架相比，麥弗遜式懸架的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)緊湊，車(chē)輪跳動(dòng)時(shí)前輪定位參數(shù)變化小，有良好的操縱穩(wěn)定性，加上由于取消了上橫臂，給發(fā)動(dòng)機(jī)及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的布置帶來(lái)方便；與燭式懸架相比，它的滑柱受到的側(cè)向力又有了較大的改善。麥弗遜式懸架多應(yīng)用在中小型轎車(chē)的前懸架上，保時(shí)捷911、國(guó)產(chǎn)奧迪、桑塔納、夏利、富康等轎車(chē)的前懸架均為麥弗遜式獨(dú)立懸架。雖然麥弗遜式懸架并不是技術(shù)含量最高的懸架結(jié)構(gòu)，但它仍是一種經(jīng)久耐用的獨(dú)立懸架，具有很強(qiáng)的道路適應(yīng)能力。

麥弗遜式獨(dú)立懸架

關(guān)于麥弗遜懸架，車(chē)壇歷史上還有這么一段記載。麥弗遜（Mcpherson）是美國(guó)伊利諾斯州人，1891年生。大學(xué)畢業(yè)后他曾在歐洲搞了多年的航空發(fā)動(dòng)機(jī)，并于1924年加入了通用汽車(chē)公司的工程中心。30年代，通用的雪佛蘭分部想設(shè)計(jì)一種真正的小型汽車(chē)，總設(shè)計(jì)師就是麥弗遜。他對(duì)設(shè)計(jì)小型轎車(chē)非常感興趣，目標(biāo)是將這種四座轎車(chē)的質(zhì)量控制在0．9噸以?xún)?nèi)，軸距控制在2．74米以?xún)?nèi)，設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是懸架。麥弗遜一改當(dāng)時(shí)盛行的板簧與扭桿彈簧的前懸架方式，創(chuàng)造性地將減振器和螺旋彈簧組合在一起，裝在前軸上。實(shí)踐證明這種懸架形式的構(gòu)造簡(jiǎn)單，占用空間小，而且操縱性很好。后來(lái)，麥弗遜跳槽到福特，1950年福特在英國(guó)的子公司生產(chǎn)的兩款車(chē)，是世界上首次使用麥弗遜懸架的商品車(chē)。麥弗遜懸架

由于構(gòu)造簡(jiǎn)單，性能優(yōu)越的緣故，被行家譽(yù)為經(jīng)典的設(shè)計(jì)。

麥弗遜式懸掛是當(dāng)今世界用的最廣泛的轎車(chē)前懸掛之一。麥弗遜式懸掛由螺旋彈簧、減震器、三角形下擺臂組成，絕大部分車(chē)型還會(huì)加上橫向穩(wěn)定桿。主要結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)就是螺旋彈簧套在減震器上組成，減震器可以避免螺旋彈簧受力時(shí)向前、后、左、右偏移的現(xiàn)象，限制彈簧只能作上下方向的振動(dòng)，并可以用減震器的行程長(zhǎng)短及松緊，來(lái)設(shè)定懸掛的軟硬及性能。麥弗遜式懸掛結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單所以它輕量、響應(yīng)速度快。并且在一個(gè)下?lián)u臂和支柱的幾何結(jié)構(gòu)下能自動(dòng)調(diào)整車(chē)輪外傾角，讓其能在過(guò)彎時(shí)自適應(yīng)路面，讓輪胎的接地面積最大化，雖然麥弗遜式懸架并不是技術(shù)含量很高的懸架結(jié)構(gòu)，但麥弗遜式懸掛在行車(chē)舒適性上的表現(xiàn)還是令人滿(mǎn)意，不過(guò)由于其構(gòu)造為直筒式，對(duì)左右方向的沖擊缺乏阻擋力，抗剎車(chē)點(diǎn)頭作用較差，懸掛剛度較弱，穩(wěn)定性差，轉(zhuǎn)彎側(cè)傾明顯。

構(gòu)造原理

圖 麥弗遜式前獨(dú)立懸架

如圖所示為捷達(dá)轎車(chē)的麥弗遜式前獨(dú)立懸架。筒式減振器7為滑動(dòng)立柱，橫擺臂12的內(nèi)端通過(guò)鉸鏈10與車(chē)身相連，其外端通過(guò)球鉸鏈15與轉(zhuǎn)向節(jié)8相連。減振器的上端通過(guò)帶軸承的隔振塊總成2（可看做減振器的上鉸鏈點(diǎn)）與車(chē)身相連，減振器的下端與轉(zhuǎn)向節(jié)相連。車(chē)輪所受的側(cè)向力通過(guò)轉(zhuǎn)向節(jié)大部分由橫擺臂承受，其余部分由減振器活塞和活塞桿承受。因此，這種結(jié)構(gòu)形式較燭式懸架在一定程度上減少了滑動(dòng)摩擦和磨損。

筒式減振器上鉸鏈的中心與橫擺臂外端的球鉸鏈中心的連線(xiàn)為主銷(xiāo)軸線(xiàn)。此結(jié)構(gòu)也為無(wú)主銷(xiāo)結(jié)構(gòu)。當(dāng)車(chē)輪上下跳動(dòng)時(shí)，因減振器的 下支點(diǎn)隨橫擺臂擺動(dòng)，故主銷(xiāo)軸線(xiàn)的角度是變化的。這說(shuō)明車(chē)輪是沿著擺動(dòng)的主銷(xiāo)軸線(xiàn)而運(yùn)動(dòng)。因此，這種懸架在變形時(shí)，使得主銷(xiāo)的定位角和輪距都有些變化。然而如果適當(dāng)?shù)卣{(diào)整桿系的布置，可使車(chē)輪的這些定位參數(shù)變化極小。

優(yōu)缺點(diǎn)

主要優(yōu)點(diǎn)

汽車(chē)麥弗遜式懸架

麥弗遜懸掛擁有良好的響應(yīng)性和操控性，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占用空間小，成本低，重量輕，適合布置大型發(fā)動(dòng)機(jī)以及裝配在小型車(chē)身上。其他優(yōu)點(diǎn)

汽車(chē)麥弗遜式懸架

麥弗遜式懸架的其他優(yōu)點(diǎn)是：

a． 由于具有較大的有效距離C，作用在車(chē)身連接點(diǎn)E和D處的力較小；

b． 點(diǎn)G和N之間只有很小的距離D；

c． 彈簧行程大；

d． 省去了三處支承；

e． 易于構(gòu)造前部車(chē)底板形狀。

缺點(diǎn)

行駛在不平路面時(shí)，車(chē)輪容易自動(dòng)轉(zhuǎn)向，故駕駛者必須用力保持方向盤(pán)的方向，當(dāng)受到劇烈沖擊時(shí)，滑柱易造成彎曲，因而影響轉(zhuǎn)向性能。穩(wěn)定性差，抗側(cè)傾和制動(dòng)點(diǎn)頭能力弱，增加穩(wěn)定桿以后有所緩解但無(wú)法從根本上解決問(wèn)題，耐用性不高，減震器容易漏油需要定期更換。