簧下质量,是英译过来的一个词,英文:Unsprung Weight。它指的是非由汽车悬挂系统支撑的重量:轮胎、轮毂、刹车。相应的,Sprung Weight(簧上质量)是指由汽车悬挂系统支撑的重量,是汽车质量的绝大部分,包括车架、动力系统、传动装置、乘员等。而区分并认清两者簧下质量、簧上质量两者,对于一辆汽车的稳定性及操控性有重大意义。坊间传言:减轻1KG的簧下质量的效能可以等同于减轻15KG的簧上质量。当然,其中数据不一定那么精确,但效果及影响确实如此。在簧上质量不变的情况下,减轻簧下质量可以在一定程度提升汽车的加速,稳定性以及操控性。
1 簧下质量的名词解释

簧下质量,是英译过来的一个词,英文:Unsprung Weight。它指的是非由汽车悬挂系统支撑的重量:轮胎、轮毂、刹车。相应的,Sprung Weight(簧上质量)是指由汽车悬挂系统支撑的重量,是汽车质量的绝大部分,包括车架、动力系统、传动装置、乘员等。而区分并认清两者簧下质量、簧上质量两者,对于一辆汽车的稳定性及操控性有重大意义。坊间传言:减轻1KG的簧下质量的效能可以等同于减轻15KG的簧上质量。当然,其中数据不一定那么精确,但效果及影响确实如此。在簧上质量不变的情况下,减轻簧下质量可以在一定程度提升汽车的加速,稳定性以及操控性。

簧下质量

2 簧下质量的原理

大家都知道,一辆汽车从静止到启动的加速过程需要很大的能量。而让轮胎从原地不动到滚动起来也是需要很大的能量,轮胎越重,需要的能量也就越大。因此,轮胎(或者是轮毂)的重量减轻了,需要的动力也就减少了,加速就能提升。

从另一方面讲,轮胎(或者轮毂)的重量减轻了,惯性也就变小,遇到坑洼不平的路面时反应相应就快了(悬挂在此不做讨论,当然影响是很大的),稳定性及操控性自然就能上升。

结合簧上质量,有这么一个简单的公式:(sprung weight)/(unsprung weight) = 越大越好基本上。

由于轮胎的接地压是由车体重量提供,若是车体重量大,自然可以把轮胎的对地接地压增加,不过当压到不平路面时,轮胎的质量就对悬吊上下的移动速度有很大的影响,簧下质量越大、需要改变做动方向的时间就越长(以固定不变的悬吊设定来说)就会造成对路面起伏的跟踪性能降低,若是车体重量小,则无法有效把悬吊支点有效的固定在对地相对位置上,这样一来,当轮胎还没有机会移动到适当的地面起伏变化程度时,车体就浮起来了。

簧下质量

3 簧下质量的应用

在簧上质量一定的情况下,我们需要尽可能地减小簧下质量。例如,独立悬架的簧下质量就比非独立架悬轻,所以它的操控稳定性更好。又例如轻量化的铝合金轮圈以及铝合金悬架元件(拉杆、摇臂等)等也能减轻簧下质量,以此来增加车辆的操控性和加速性能。

4 簧下质量对车辆的影响

●簧下质量对乘坐舒适性的影响

(1)车辆在路面行驶时,悬挂系统会不断接受来自路面的冲击,乘员在车内最理想的舒适状态,则是车体始终相对路面保持静止,车轮随着路面情况不断起伏,不过想通过机械的结构做到这一点几乎是不可能的,但是通过增大簧上与簧下质量之比,车辆可以更接近这种行驶状态。

簧下质量

(2)如果簧上质量较大,就会增加车轮对地面的压力,车轮会紧密的贴合路面。当车轮遇到来自路面的凸起或凹陷时,它自然也会有更大的运动惯性,起伏的幅度也就越大。车速越快,对车身造成的冲击也就越明显,对乘坐者而言也就越不舒服。有一个例子可以很好地解释这个现象,当遇到一个较大的障碍物时,慢速通行明显会比快速通行的乘坐舒适性更好,那是因为较低速度通过是给悬挂系统留有更多的起伏运动时间以减小对乘员舒适性的影响。

簧下质量

(3)减小簧下质量,就能使得车身更多平稳,就能大幅度提升乘坐者的舒适感。所以从结构上来看,独立悬架的簧下质量就比非独立架悬轻,所以它的操控稳定性更好。

簧下质量

●簧下质量对车辆加速和操控性的影响

如果把车比作短跑运动员的话,那么簧下质量就是他的跑鞋,鞋越轻,运动员跑得也越快。通过更换轻量化的铝合金轮圈以及铝合金悬架元件(拉杆、摇臂等)可以有效减轻车辆的簧下质量,来实现提升车辆加速和操控的性能。

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责任编辑:余伟楚
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