加装瓦特连杆 改装学堂之瓦特连杆悬挂结构

瓦特连杆(Watt link),是一种隶属机械连杆类六杆运动链的连杆机构。由于六杆运动链具有两个闭环,根据两三副杆是否直接相连就可分为瓦特型连杆和史蒂芬森型连杆。

图:瓦特连杆在两三副杆上的位置不同又可以区分为瓦特Ⅰ型和瓦特Ⅱ型,图中左为瓦特Ⅰ型,右为瓦特Ⅱ型。瓦特Ⅱ型就是本文所介绍的用在悬挂上的连杆结构,而瓦特Ⅰ型多用作导引机构。

瓦特Ⅱ型连杆(下面简称瓦特连杆)的力学性能特点如下:当一侧连杆横移时,另一侧连杆同样受力横移,但其反作用力迫使对侧连杆恢复原先位置,保持图中阴影部分的形心位置不变。这么疏松简单的机械结构相信不少读者早已经想到过,的确瓦特连杆并非什么新鲜事物,是18世纪伟大的詹姆斯-瓦特先生(蒸汽机发明者)发明的,后来被欧宝公司创新地将瓦特连杆与扭力梁悬挂组合起来,并申请了专利。

下面小编就为大家浅析一下瓦特连杆式扭力梁悬挂有何特别之处。

图:瓦特连杆式扭力梁悬挂的示意图

扭力梁悬挂的最大特点在于空间,非常适合一些小车的后悬挂,在于获得充足的后排乘坐空间,例如本田飞度、标致206等小车的后悬挂就是采用这种悬挂模式。但扭力梁的缺陷同样显而易见,左右两侧的摇臂被扭力杆刚性连接,形成的是非独立悬挂的结构,在操纵性与通过性方面远不如独立式悬挂。

加入了瓦特连杆的扭力梁又如何呢?我们由图可以看到瓦特连杆的安放位置位于横梁,中间注明的中央控制臂其实就是瓦特连杆的阴影部分,连杆左推,它就负责将另一侧连杆右拉回来平衡左右车轮的动力。

特别是在汽车过弯时,由于离心力的作用,外侧车轮受力会比内侧车轮受力要大,此时外侧车轮受挤压,内侧车轮则被放松。所以内侧的减震弹簧会拉伸使得内侧车轮与路面贴紧,但左右两侧的车轮附着力已经发生了改变。

这种情况下非常容易导致车辆侧倾或者动态操纵失控。此情此景下,瓦特连杆的作用就发挥出来了,两侧车轮受力不一样会作用给瓦特连杆,瓦特连杆反过来又会使两侧车轮受力大的那一边“借力”给受力小得一边,使两侧车轮达到相对平衡的状态。

图:上图是别克英朗XT的瓦特连杆式扭力梁悬挂,下图是奔驰A、B级的瓦特连杆式扭力梁悬挂。两者的位置都是布置在扭力梁之外,作用是在保持一定舒适性的同时改善操纵能力。

图:克莱斯勒PT 漫步者的瓦特连杆式扭力梁悬挂,瓦特连杆则是布置在扭力梁上面的,这样可以使得舒适性和承载性极好,但操纵性反而会比一般的扭力梁要差。

瓦特连杆加装在扭力梁上可以得到花小钱办大事的效果,但也有例外的,某些专业赛车就会在独立悬挂原有基础上加装瓦特连杆,达到丰富力学性能的目的。例如加装在GR40上的瓦特连杆。