和工程师聊技术(1)认识扭转梁后悬挂
工程师曾经是多少技术男从小梦寐以求的职业，但由于种种原因，我们并非人人都能实现。而对于技术频道的小伙子而言，尽管每个都来源于各大高校的汽车工程专业，但却机缘巧合地成为了媒体人。也正因为如此，我们对技术都有一种天生的喜爱和钻研精神，非刨根问底不可。本着这个想法，我们将会开辟一个全新的系列：和工程师聊技术。通过我们和各大研究所工程师的沟通，将技术控网友感兴趣的话题给说清楚了。（注：编辑和工程师的沟通仅限于技术交流，文中任何具体观点均和工程师无关，纯属编辑个人看法）
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这期我们谈的就是关于一个经久不衰的话题：扭转梁（扭力梁）。扭转梁到底有多少科技含量，如何看出不同车型扭转梁的基本特性？带着这个问题我们和泛亚汽车技术中心的车辆动力学性能分析工程师王蠡进行了深入的沟通。
● 泛亚汽车技术中心的车辆动力学性能分析工程师——王蠡
王蠡，现任泛亚汽车技术中心的车辆动力学性能分析工程师，拥有多年从事车辆动力学分析的经验。
● 关于扭转梁式后悬挂
在国内，大部分级别在紧凑型车以下的车型都会采用扭转梁式后悬挂，这可以说是成本和使用效果综合衡量的结果。
扭转梁式后悬挂在结构上由拖拽臂、扭转梁、拖拽臂链接车身的橡胶衬套以及车轮轴承座组成。在工程设计上，扭转梁最关键的设计参数有10个，而各种结构和工艺参数则多达100个以上。
● 扭转梁悬挂设计中最重要的10个参数
而据王工介绍，以上10个参数对后悬挂特性起到决定的作用。其中包括两个橡胶衬套的中心距离、橡胶衬套中心到扭转梁中心的距离、扭转梁中心到车轮中心的距离、拖拽臂长度、橡胶衬套布置角度、橡胶衬套轴向/径向刚度、拖拽臂布置角度、扭转梁开口方向和断面形状。
● 扭转梁布置位置不同将影响舒适性
有些车的扭转梁靠近橡胶衬套布置，有些扭转梁则靠近车轮轴心布置。不少网友对此感到疑惑，究竟不同的布置形式内里又怎样的玄机呢？
上图是新速腾后悬挂结构图，扭转梁位置靠近车轮，后悬挂就更接近板车悬挂，扭转梁只受弯不受扭，两侧车轮相互干涉现象明显，舒适性相对较差。
上图是2002款福特嘉年华的后悬挂结构图。其扭转梁靠近布置在橡胶衬套和车轮轴心之间。扭转梁既受弯又受扭，能够抑制车身侧倾，且有较好的舒适性。这种类型的扭转梁因为综合性能良好而被广泛采用。
● 拖拽臂布置角度影响操控性
采用马自达创驰蓝天底盘技术的车型就是通过提高后拖拽臂悬挂点来提高舒适性的。虽然，马自达CX-5和Atenza采用的都是独立悬挂，但侧倾转向原理与扭转梁的非常相似。
下面我们来谈谈扭转梁后悬挂的侧倾转向问题。车轮轮心到橡胶衬套的连线与水平线的相对位置（侧视摆臂夹角，Side View Swing Arm Angle）会影响到车辆的舒适性与操控性。
在详细解析侧倾转向原理前，我们必须了解一个简单的原理：当前后轮同向偏转时，车辆有不足转向的趋势；当前后轮反向偏转时，车辆有过度转向的趋势。
当侧视摆臂夹角为正时，车辆在弯道发生的侧倾将导致弯外轮上跳接地点前移和弯内轮下跳接地点后移。以上现象将使得车辆的操控性变好但舒适性变差。舒适性变差是因为车轮运动趋势是向前，即撞向障碍物；而操控性变好是因为车辆弯道外侧轮前移，产生转向不足的趋势，车辆更为可控。
相反地，当侧视摆臂夹角为负时。车辆的舒适性会变好但车辆操控性会变差。原理同上。以上所作的解析即是后轮随动转向理论中的一个重要组成部分——侧倾转向。合理设置侧视摆臂夹角、摆臂长度等参数能让车辆在舒适性和操控性之间取得平衡。
● 橡胶衬套布置有巧妙
一般橡胶衬套的径向刚度要比轴向刚度高得多，所以传统的扭转梁式后悬挂的橡胶衬套必须斜向布置才能有效传递侧向力。
大部分市面上采用扭转梁式后悬挂的车型都采用斜向布置的橡胶衬套。当然也有例外，请往下看。
铃木雨燕的后扭转梁橡胶衬套是水平布置的。雨燕的后悬挂橡胶衬套比较特别，承受纵向力和侧向力是利用了橡胶衬套的不同部分。这可算是在使用扭转梁式后悬挂中比较少见的。
英朗XT后悬挂扭转梁上的橡胶衬套也是水平布置的，为的是在车辆受到纵向冲击时获得更好的缓冲效果。当然，之所以能够这样布置主要是因为承受侧向力的任务被附加的瓦特连杆所承担了。
瓦特连杆连接的是后轮轴承座和附加横梁。推动车身转向的绝大部分侧向力都是通过瓦特连杆传递的。
总结：对于一款使用扭转梁式后悬挂的车型，我们通过扭转梁布置位置和截面形状、拖拽臂侧视角度、扭转梁链接车身橡胶衬套的布置角度便能够对其特性有一个初步的了解了。
扭转梁后悬由于在结构上带有拖拽臂，因而天生就具有随动转向的特性。通过良好的调教，扭转梁式后悬挂与多连杆式后悬挂一样能在舒适性和操控性上取得平衡。
所以作为一个理性的消费者，从今天起我们应该从后悬挂的实际效果上去衡量一台车的好坏而不单单是以后悬挂类型来简单判断。技术频道也将继续关注扭转梁后悬挂这种实用的悬挂技术，请继续关注我们的后续报道。