[科普中國(guó)]-簧下質(zhì)量

在地面車輛的懸吊系統(tǒng)中，簧下重量(或是簧下質(zhì)量)是指懸吊的質(zhì)量，車輪或車軌(如適用)，和其他直接連接于其上的零件，不包含其他由懸吊支撐的零件。

介紹在地面車輛的懸吊系統(tǒng)中，簧下重量(或是簧下質(zhì)量)是指懸吊的質(zhì)量，車輪或車軌(如適用)，和其他直接連接于其上的零件，不包含其他由懸吊支撐的零件。(車體及其他由懸吊支撐的零件稱為簧上質(zhì)量)簧下重量包含眾多零件，如輪軸、輪軸承、輪轂(羊角)、輪胎和傳動(dòng)軸的部分重量，減震桶和懸吊連桿。如果車輛剎車系統(tǒng)是安裝于舷外(在車輪框內(nèi)，例外的有Alfa Romeo 75)，這些重量也列入簧下重量的一部分。

定義與組成部分汽車的懸掛結(jié)構(gòu)比較龐雜，想要清晰界定簧下質(zhì)量部分不是一件容易的事情。我們都知道，汽車懸掛安裝在車身和行走機(jī)構(gòu)（車輪、車橋）之間，起到支撐車身、減少震動(dòng)的作用，如果從懸架的彈性元件（彈簧、減振器）往兩頭看，它的上部分承載著整個(gè)車身和一部分的底盤部件，往下則是將另一部分底盤部件（包括車輪、輪轂、部分車橋及懸掛部件等）壓向地面，上面這部分質(zhì)量就是簧上質(zhì)量或者簧載質(zhì)量，而下面這部分就是簧下質(zhì)量或者非簧載質(zhì)量。

彈簧作為重要的減震元件，在汽車上已經(jīng)運(yùn)用了很多年了。彈簧與減震器組合成為吸收路面沖擊的主要部件，再加上獨(dú)立懸掛系統(tǒng)中的連桿、非獨(dú)立懸掛系統(tǒng)中的扭力梁，它們的特點(diǎn)都是一端與車身直接相連接或通過(guò)副車架間接與車身相連接，而另一端則隨著車輪上下跳動(dòng)。這在實(shí)際的計(jì)算中，一般可以取這些部件質(zhì)量的二分之一作為簧下質(zhì)量。

一般屬于簧下質(zhì)量的部件有：彈簧、避震筒、上下擺臂、半軸、轉(zhuǎn)向橫拉桿、連桿、剎車卡鉗、剎車盤、羊角、輪胎、輪轂等等。

影響對(duì)于車輛的影響一輛車在不考慮其他因素的情況下，單從簧上質(zhì)量和簧下質(zhì)量的分析對(duì)于車輛的操控性、舒適性、加速性能的影響看，得出的結(jié)論是簧上質(zhì)量與簧下質(zhì)量比值越大，則各方面的表現(xiàn)會(huì)趨于更加優(yōu)異。

舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，有一根彈簧兩端分別連著一個(gè)大球（簧上質(zhì)量）和小球（簧下質(zhì)量），如果大球比小球重很多，小球的振動(dòng)對(duì)大球造成的影響就很輕微，（舒適性很好）。反之，小球要是越重，振動(dòng)給大球帶來(lái)的影響就越明顯（車身的震動(dòng)感會(huì)比較明顯）。稍有物理常識(shí)的朋友都知道，這就是簡(jiǎn)單的動(dòng)量守恒定律。所以為了使得車輛各方面性能表現(xiàn)優(yōu)異，減輕簧下質(zhì)量就是大家追求的方向。那么減輕簧下質(zhì)量對(duì)于車輛的性能具體有哪些影響呢？該如何做到減輕簧下質(zhì)量呢？侃弟繼續(xù)給大家介紹分析。

對(duì)操控性能和加速性能的影響假如一輛性能車不考慮成本，想要將操控和動(dòng)力爆發(fā)性能發(fā)揮到極致，那么簧下質(zhì)量就要輕到極致。1

一輛車如果想要通過(guò)改裝來(lái)增加其性能，大部分人第一步會(huì)更換造型炫酷直徑更大的輪圈，同時(shí)通過(guò)搭配低扁平比的輪胎可以帶來(lái)不錯(cuò)的視覺(jué)效果。這樣雖然在視覺(jué)效果上更佳，但卻在無(wú)形中增加了整條輪胎的重量，而且必定會(huì)削弱輪胎的減震能力。所以，在更換輪圈時(shí)，我們并不建議增加太多，適當(dāng)增加1-2寸可以，再多就要慎重考慮了。換上更大尺寸的輪圈，也一定考慮不要增加重量，結(jié)構(gòu)上減少條幅、采用更輕材質(zhì)都是不錯(cuò)的方式。

對(duì)于舒適度的影響對(duì)于大部分乘用車，由于制造成本有限，但依然盡可能減輕簧下質(zhì)量，不僅為獲得更好的操控性和加速性，同時(shí)還能夠提升乘坐舒適性和燃油經(jīng)濟(jì)性。

我們都知道，保證車輛舒適性一個(gè)前提是減震能力，懸掛和車輪不斷接受來(lái)自地面的沖擊，不斷起伏，而車身卻需要始終相對(duì)靜止平。但是通過(guò)懸掛的機(jī)械結(jié)構(gòu)能夠改善吸震能力，但是通過(guò)增大簧上與簧下質(zhì)量之比，同樣能夠獲得更理想的結(jié)果。保時(shí)捷Macan簧下質(zhì)量全部采用鋁合金材料，懸掛對(duì)于地面震動(dòng)的過(guò)濾非常細(xì)致，舒適性很不錯(cuò)。

當(dāng)車輪被不規(guī)則路面撞擊時(shí)，較大的簧下質(zhì)量，有更大的運(yùn)動(dòng)慣性，延長(zhǎng)車輪來(lái)回響應(yīng)路面震動(dòng)的時(shí)間。震動(dòng)通過(guò)車架傳遞到車身，損失乘坐的舒適性。在實(shí)際生活中大家能夠發(fā)現(xiàn)，滿載的車輛會(huì)比空載時(shí)擁有更好的行駛平穩(wěn)性。這其實(shí)是擴(kuò)大了簧載質(zhì)量的比例，在其它參數(shù)不變，增加簧上質(zhì)量所占比重使車輛更加舒適。但對(duì)于現(xiàn)代汽車而言，車身輕量化是一個(gè)趨勢(shì)，廠家只能通過(guò)減小簧下質(zhì)量的方式來(lái)增加簧上與簧下質(zhì)量比重，而非增加簧上質(zhì)量。但是降低簧下質(zhì)量相比減小車身重量要困難得多，在保證合理的幾何懸掛設(shè)置和強(qiáng)度的要求下，減輕簧下質(zhì)量增加舒適性。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

曹慧慧 - 副教授 - 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)