麦弗逊悬架是垃圾? 宝马和保时捷来站台-新浪汽车

麦弗逊悬架，汽车界的经典设计。

笔者在论坛上经常会听到诸如麦弗逊悬架是垃圾之类的言论，这些吃瓜群众大多数是只知其一不知其二，甚至有一部分是很可能是喷子。读了这篇文章之后，相信读者会更加中立去看待麦弗逊悬架，理解为何新一代的本田雅阁和思铂睿前悬架由上一代的双叉臂换成了麦弗逊。

废话不多说，我们进入正题。

结构

麦弗逊悬架（McPherson Suspension）主要由三部分组成：

1）弹簧-减振器支柱（Spring-Damper Strut）：

弹簧用来缓解路面不平引起的车身振动，减振器用来快速衰减振动。其中，减振器的上安装点为主销（Kingpin，又叫转向轴线／Steering Axis，是整车操控性能设计的根基）上端点。

2）下控制臂（Lower Control Arm）：

通常为L形，也有少数是A形的。部分车型为了达到很大的设计自由度，得到更好的操控性能，将下控制臂分解成两根摆臂。

3）稳定杆和稳定杆连杆（Stabilizer Bar, Stabilizer Link）：

用来提高侧向刚度，减少车身侧倾。

下图为某B级车的前悬架。绿色部分为弹簧-减振器支柱，黄色部分为稳定杆及其连接杆，粉红色部分为L型下控制臂。

历史

麦弗逊和笔者一样，是一位攻城狮，美国人，生于光绪年间（1891年）。1924年加入通用汽车公司。当时通用的雪佛兰公司想设计一种真正的小型汽车，目标是将四座轿车的质量控制在0.9吨以内，轴距控制在2.74米以内，设计的关键是悬挂。作为总设计师，麦弗逊一改当时盛行的板簧与扭杆弹簧的前悬挂方式，创造性地将减振器和螺旋弹簧组合在一起，装在前轴上。实践证明这种悬挂形式构造简单，占用空间小，而且操纵性很好。后来，麦弗逊跳槽到福特，1950年福特在英国的子公司生产的两款车，是世界上首次使用麦弗逊悬挂的商品车。麦弗逊悬挂由于构造简单，性能优越的缘故，被誉为经典的设计。

麦弗逊悬架可看作是双叉臂悬架（Double-WishboneSuspension）的变种，即上叉臂被位于车身上的一个点代替，这个点就是减振器支柱和车身的上安装点，打开前舱盖可以看到这个安装点。

麦弗逊悬架结构简单，从诞生之日起，到如今经过七八十年的发展，其综合性能经过长期的验证和不断改进，很早就被业界认可。而且，加之对下控制臂结构的优化和整体出色的调校，其性能可以说是已经达到炉火纯青的地步。不少性能车如宝马M3和保时捷911的前悬架都使用麦弗逊式，可以说这些大佬级车企真正地将大道至简的精神发挥到极致。所以，为何几万块的车和几百万的车都用麦弗逊前悬架，操控差别如此之大，调校和结构优化在其中占的作用由此可见一斑。

性能 & 优缺点

下图为麦弗逊悬架综合性能的雷达图，除了极限滥用工况和安装成本差强人意外，其他综合性能都比较优异，尤其是单件成本低、非簧载质量小。这种综合特性，决定了麦弗逊悬架尤其适合用在家用经济、紧凑型车上。

下面罗列一下麦弗逊悬架的优缺点，以供大家全面理解这一悬架的特性。

1）优点：

占用空间小，有利于发动机在前舱的布置；
结构紧凑，便于实现模块化；
麦弗逊悬架减振器上安装点在车身的位置较高，制造中容易保证所需的主销内倾角（Kingpin Inclination Angle）和主销后倾角（Caster Angle），这两个参数决定了转向结束时的自动回正能力（Self-Alignment）和保持直线行驶的稳定性（Straight Line Driving Stability）；
麦弗逊悬架的舒适性令人满意；
成本方面，单件成本较低；

2）缺点

由于其构造为直筒式，侧向和纵向刚度较低，导致弯道中剧烈驾驶时的车身侧倾（Body Roll）较大以及抗刹车点头（Anti-Brake Dive）能力较差；

市场占有情况

下图是2005和2010年的麦弗逊式前悬架在不同车型中的市场占有情况，可以发现前驱车的前悬架80%以上都是麦弗逊式，可见其在市场中的地位。

王者归来

下面介绍一种改进型的麦弗逊悬架在跑车中的应用，为麦弗逊正名，以期改变吃瓜群众一直以来对麦弗逊悬架的偏见。

下图是宝马M3的前悬架（左侧），宝马对其的命名为双球节弹簧减振支柱式悬架（Dual-Ball Joint Spring-Damper Strut Type Suspension）。其实就是麦弗逊式悬架的改良版。和普通麦弗逊式最大的区别就是将原来的L型控制臂拆分成两个连杆，每根连杆的末端都通过球铰（Ball Joint）和转向节(Knuckle, 俗称羊角)连接。

这样的设计提高了主销倾角的设计自由度（主销下端点是两个连杆延长线的交点，可通过两个连杆的夹角来改变其位置），可达到更高的操控要求。普通麦弗逊由于下控制臂的球铰点就是主销的下端点，不能调整，设计自由度低。