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汽车包含的零部件太多,每天选车除了了解发动机、变速箱和这种“大的”之外,很多时候对其他方面缺乏了解。例如,“子框架”并不都是真的可以理解的。事实上,你看不到前副车架的形状。
辅助框架可以看作前后车桥的骨架,是前后车桥的组成部分。副车架不是完整的车架,而是前后车桥,支撑悬挂的支架,使车桥、悬挂通过这种方式重新连接到“停车带”,习惯上被称为“辅助带”。(阿尔伯特爱因斯坦,Northern Exposure(美国电视),)辅助队的作用是切断震动和噪音,减少直接进入车厢。没有现有副车架的承重式车身与车身钢板直接相连,前后车桥的悬挂摇臂机构都是制成品,并非总和。副车架诞生后,前后悬挂可以先组装到副车架上,构成车桥总成,然后将该总成一起安装到车身上。今天我们的话题是前副车架,即运送前发动机的零部件。
由于副车架的很多人不把它视为重要部分,所以汽车副车架的好坏经常被我们忽视。熟悉我们牛车实验室的朋友们在评价底盘部分时都会提到那个辅助框架的结构,但很多朋友都知道不太清楚它的含义。
子框架不是所有汽车所需的结构,但在家用车型中,它是非常重要的机箱组件。有副车架就有主车架,主车架其实是汽车车身,汽车的副车架是车轴、车轴、差速器等悬架零部件的支架,形成车桥总成,从而将刚性或柔性(橡胶或液压垫)与汽车主机连接起来。副车架一般由车身、侧面稳定杆和控制臂组成,一方面能承受发动机的振动载荷,另一方面能承受包装情况造成的各种冲击,提高汽车悬架系统的连接刚度。
子帧实际上是“可选的”。市面上很多经济模型没有安装子框架,但将悬挂系统直接连接到框架硬上的最大好处是节省了生产成本。但是驾驶质感不能称赞。主要是微型汽车和低端汽车这样做。通过副车架,可以减弱道路振动对车身的冲击,提高悬挂系统的连接刚度,提高汽车行驶中的舒适性和稳定性,使底盘的行驶性能更加坚固和紧凑。
当汽车在各种道路上行驶时,悬挂系统会对车身产生各种冲击,随着时间的推移,力的不平衡会导致各种变形,但在副车架的作用下,可以替代车身(例如负载弯曲、非水平扭转、侧弯、水平菱形扭转等框架变形)。此外,通过副车架,还可以减少发动机和路面振动产生的噪音,提高汽车舱的静音水平。
具有子帧的悬挂组件可以通过五个步骤减少振动。第一次振动被轮胎台面的软橡胶变形吸收。这一级变形吸收大量高频振动,第二级是轮胎整体变形吸收振动,主要吸收比第一级稍高的路面振动,如石头等。第三级是悬挂摆动臂各连接点内的橡胶衬里进行振动的隔离,主要是减少悬挂系统的总冲击。四级是悬挂系统的上下运动,这种运动主要吸收长波振动,即沟渠越过门槛时产生的振动。第五级在副框架上挂着对振动的吸收,这里主要吸收的是前四级没有完全屏蔽的振动。
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对于副车架来说,在性能上主要目的是减小路面震动的传入,以及提高悬挂系统的连接刚度,因此装有副车架的车驾驶起来会感觉底盘非常扎实。副车架悬置如果设计较软,能够很好的隔绝汽车行驶时产生的震动,过软的副车架悬置设计会在高速转弯时带来较大的运动形变,会导致轮胎定位不准确,降低了汽车操纵稳定性。较硬的副车架悬置能带来很高的连接刚度,但是对震动噪音的隔绝却十分有限。
副车架的分类主要有元宝梁、H型和全框式:
第一种元宝梁,因形似元宝的形状而得名,尺寸相对较小、重量也较轻,成本并不高,常见于普通的家用车型。
第二种H型形状很像H字母,一般在中级轿车上用的较多,许多车型后车桥一般也都喜欢采用H型副车架。特点是机舱布置灵活,可以配合许多结构加强件,整体的连接刚度也不错。此外有一种井字型副车架,其实本质也都是H型的变种,特性与H型大致相当。
全框式副车架又被成为口字形副车架,整体的连接刚度最好,有六个支点与车身连接,支撑面更大更稳固,还可以控制发动机下沉轨迹,吸收碰撞能量,提升汽车安全性,可以配合各种结构加强件。它是最为推荐的一种副车架结构形式,很多紧凑车型也宣传自己是全框式副车架,其实仅仅是表面上看着像而已。
发动机并非直接与车身刚性连接,而是通过悬置与车身连接。悬置就是经常能看到的发动机与车身连接处的橡胶软垫,作用是用来隔绝发动机震动。也就是说在悬置的作用下,发动机震动能够尽可能少的被传至驾驶舱。由于发动机在各个转速范围段都有不同的震动特性,所以好的悬置机构能够有效屏蔽各个转速范围段的震动。副车架与车身的连接点就如同发动机悬置一样,通常一个车桥总成需要由四到六个悬置点与车身连接,这样既能保证其连接刚度又能有很好的震动隔绝效果。
当然有时候副车架的真实结构会与厂家的宣传有所偏差,这其中的原因不言而喻。今天就和大家聊到这里,接下来我们还将推出一系列的“默默无闻的汽车配件系列”原创。
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