当今比较主流的前悬架形式主要有两种,麦弗逊悬架以及双叉臂悬架。还有一些市场宣传的其他前悬架形式,比如类似于奥迪的多连杆等都可以认为是这两大类悬架的变异形式。对于奥迪的多连杆,其就是把双叉臂悬架的上叉臂和下叉臂都用两根连杆代替,其相对增加成本但是可以优化悬架性能。




特斯拉汽车架构 特斯拉车架结构_连线


特斯拉Model 3/S的前悬也是双叉臂悬架的一种,其保留了一体式的上叉臂但是把下叉臂变成两根连杆,现在这种悬架形式非常流行,还有BMW5系、蔚来ES8、小鹏P7的前悬等等。这种类型的悬架常见于转向机布置在轮心之前的布置方式。其在一定程度优化悬架性能的同时,也解决了转向机前置时的阿克曼率太低的问题。


特斯拉汽车架构 特斯拉车架结构_如何在柱状图中点连线_02


主销有一个特点就是在车轮转动过程中主销上所有的点的瞬时线速度为零,因为是转动轴线。


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对于麦弗逊悬架来说,主销的确定非常的容易,减震器上安装点和下摆臂外球头的连线就是该悬架的主销。对于标准双叉臂悬架也非常容易,上下叉臂的外球头连线就是该悬架的主销。


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对于分体式叉臂,由于有两个外球头,旋转点并不是其中的某个球头,因为其速度都不为零,这时候就需要借助辅助线,找速度为零的点。如果叉臂的两根连杆在一个平面上,根据理论力学原理,速度为零的点(瞬心)是这两根连杆的延长线交点。如果另外一个叉臂的两根连杆也在一个平面,同样的原理得到瞬心。连接上下两个瞬心就可以得到悬架的主销。


特斯拉汽车架构 特斯拉车架结构_特斯拉汽车架构_05


特斯拉Model 3/S类型的前悬架,是一个一体式的上叉臂和分体式的下叉臂,而且由于综合考虑悬架的侧倾中心高度、抗制动点头等性能,组成下叉臂的两根连杆并没有在一个平面上。所以主销的上点非常简单就是上叉臂的球头点,但是对于下叉臂由于两根连杆不在一个平面上,不能相交,所以不能很快找到一个合适的瞬心来确定主销。


特斯拉汽车架构 特斯拉车架结构_如何在柱状图中点连线_02


有些工程师使用两根连杆空间交会位置的中点代替,但是和实际及仿真数据有一定偏差。也有工程师直接使用仿真软件,比如ADAMS来计算主销的倾角及位置,然后再反推到悬架模型中。这是一个很不错的方法,准确性很高。

主销上所有点的瞬时速度为零。找到另外的速度为零的点和上叉臂外球头相连就可以确定主销。再次要用理论力学原理,在连杆A和B的延长线上一定分别存在一个瞬心a和b(如果两连杆在同一平面,则两瞬心为同一点,为两连杆的交点),并且这两个瞬心都在主销上。


特斯拉汽车架构 特斯拉车架结构_数模_07


根据上述分析,只要建立两个平面,一个是以上球头点和连杆A确定的平面,另一个是以上球头点和连杆B确定的平面,两个平面的交线就是主销。