[汽车设计知识]详解汽车副车架结构原理与分类

　　汽车行业人士在评点汽车底盘部分的时候，经常都会提到副车架的结构等信息，但对于普通消费者来说却不是太关注，作为专业的汽车设计工程服务公司，今天华锐欣程就来给大家分享一下关于汽车副车架的一些知识内容。

　　汽车副车架是什么

　　其实，副车架并不是所有汽车上必备的结构，但是在家用车型上却是非常重要的底盘组成部分。有副车架就有主车架，主车架其实就是汽车的车身，简单地讲，汽车的副车架就是车桥、车轴和差速器等悬架构件的支架，形成一个车桥总成，通过它再与汽车主车架进行刚性或柔性(橡胶或液压衬垫)连接。副车架一般由本体、横向稳定杆和控制臂所共同组成，一方面它可以承受发动机的振动载荷，另外一方面它可以承受路面情况所带来的各种冲击，提高汽车悬挂系统的连接刚度。

　　汽车副车架的作用和原理

　　可能大家对副车架并不太了解，副车架其实是“可有可无”的，市面上很多经济车型就没有安装副车架，而是将悬挂系统直接与车架硬性相连，这样的最大好处是节省生产成本，但行驶质感就不敢恭维了。所以，副车架常见于运动型轿车或者高端车型，通过副车架可以减弱路面震动给车身带来的冲击，提高悬挂系统的连接刚度，提高汽车行驶过程中的舒适性和稳定性，使底盘的行驶表现更扎实紧凑。而汽车行驶在各种路面时，悬挂系统会对车身造成各种冲击，时间久了就会因受力不均带来各种形变，但在副车架的作用下，就可以代替车身承受如受载弯曲、非水平扭动、横向弯曲和水平菱形扭动等车架变形情况，提升车身抗扭能力，在发生碰撞时更会直接受力，从而提高整车碰撞安全性能。此外，通过副车架还能降低发动机和路面震动所带来的噪音，提高汽车舱内静音水平。

　　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。悬置就是我们经常能看到的，发动机与车身连接处的橡胶软垫。其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。这就是为什么我们在开一些匹配较好的高档车时，无论发动机处于2000转还是处于5000转，在驾驶时都感觉不到太多发动机震动的原因。

　　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。

　　这种带有副车架的悬挂总成能分五级减小震动的传入。第一级震动由轮胎台面的软橡胶变形来吸收，这一级变形能吸收大量的高频震动，第二级为轮胎的整体变形吸收震动，这一级主要吸收比第一级稍高的路面震动，比如石子之类引起的震动。第三级为悬挂摇臂各个连接点内的橡胶衬套进行震动的隔绝，这一环节主要是减小悬挂系统的总成冲击。第四级为悬挂系统的上下运动，这一运动主要吸收长波震动，也就是过沟过槛时引起的震动。第五级为副车架悬置对震动的吸收，这里主要吸收的是前四级没有完全屏蔽的震动。

　　所以对于副车架来说，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，非常紧凑。而副车架悬置软硬度的设定也面临着像悬挂调校一样的一个不可规避的矛盾。副车架悬置如果设计较软，那么能够很好的隔绝汽车行驶时产生的震动，但是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，这样会导致轮胎定位的不准确，从而降低了汽车的操纵稳定性。较硬的副车架悬置，能够带来很高的连接刚度，但是对震动噪音的隔绝却十分有限。所以工程师们在设计和匹配副车架时通常会针对车型的定位和用途选择合适刚度的橡胶衬垫

　　汽车副车架的分类

　　汽车副车架的分类主要有元宝梁、H型和全框式，当然还有一些比较少见的如液压管材弯曲式等，这里主要介绍以上三种形式：

　　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，常见于德系车型，比如我们刚刚拆过的上汽大众朗逸就采用的这种类型。

　　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。很多车的后副车架都采用这种类型。

　　第三种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。它是豪华车型普遍采用的一种方式，也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，这里就不点名了。

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