【技研】从设计角度深度解析新速腾后轴纵臂断裂问题

一、新速腾耦合杆式悬架与传统扭转梁后悬架的区别

耦合杆式悬架是在传统的扭转梁悬架上进行的结构更新，与传统的扭转梁没有本质的区别，只是在部分结构和布置方面进行了调整，主要区别体现在以下几个方面：

1.耦合杆式悬架是在传统的扭梁式后悬架上的做的更改，原来两侧管式纵梁被现在刀片式纵臂所替代；

新速腾藕合杆式后悬架

         传统扭力梁结构

2.为增加车辆抗侧倾能力，藕合杆式悬架增加横向止推杆；

3.传统的扭转梁式后悬架一般布置为减震器在后、弹簧在前；新速腾的藕合杆式悬架为弹簧在后、减震器在前；

4.传统的扭转梁横梁设计时与后轮轴线保持一定的间距，而新速腾后扭力梁的车轮轴线与横梁(横梁内含扭杆弹簧)几乎是重合的。

二、新速腾藕合杆式后悬架纵臂断裂原因简析

网上搜集到的断裂照片

根据以上图片分析，纵臂应是先产生疲劳裂纹， 截面模量突变，导致产品应力集中，  产品高频疲劳导致断裂。

对于产生的原因分析如下：

1、一般类型的扭力梁悬挂的导向机构就是一整块左右轮共用的“H”形或“C”形的构件，形式上与整体桥悬挂类似。只不过它运动时，左右两侧的纵臂，会因为扭力梁本身有些许的弹性，而使左右轮的动作有一定的独立度。扭力梁自身具有一定的扭转刚度，可以起到与横向稳定杆相同的作用，可增加车辆的侧倾刚度，提高车辆的侧倾稳定性。

这类形式的后悬架来看，纵臂主要是受扭力、拉力和推力，而纵向力其实并不足以让其断裂。在遇到路面凹凸不平，左右两个后轮不停的高低起伏的情况下，扭力梁的扭力开始发挥作用了，一个轮子的高低起伏带来的力量会通过扭力梁的扭力传递到另一边的轮子，所以扭力梁就被扭的微微变形了,这时车辆的扭转力主要由中间的横梁来承担。而两侧的纵臂承受很小的扭转力，而两侧的纵臂一般由粗壮的管件制作，可以承受较大扭转力。

而新速腾中间扭梁轴线与车辆轴线几乎重合，在通过高低不平的路面时，扭转力主要由两侧的纵臂承受。而两侧纵臂为刀片式结构，对扭转产生的剪切力承受能力极差，很容易造成疲劳损伤。

2、由于速腾后悬架采用的减震器在前、弹簧在后的布置，后轴的簧上重量以车轮为支点，在车辆发生加速和制动过程中，车辆发生抬头和点头现象时，分别由纵臂与车身连接点和弹簧与车身连接点承担，导致纵臂受力一直较大。一般的扭转梁设计时，弹簧是布置在车轮轴线上的，后轴的簧上重量在垂直受力时主要受力点在弹簧上，减少纵臂在垂直方向的受力。

三．多连杆悬架纵臂与扭梁悬架纵臂受力的区别

   1. 扭转力的影响： 多连杆悬架与扭转梁悬架的最大区别是：多连杆悬架为独立悬架，而扭梁为非独立悬架。这也导致了杆系在受力时的最大区别，即车辆在过不平路面时，两边的受力是独立的，一侧的受力不会直接影响另一侧。这也就是车辆的扭转力对纵臂的影响很小，对于纵臂这种单片式的结构抗扭性能和抗侧向力的能力较差。

   2.  侧向力的影响：多连杆悬架为三个横臂、一个纵臂，在受到侧向力的情况下，主要由三个横臂承担，纵臂承受较小的横向力。

 3.多连杆悬架和传统纵臂扭梁悬架都是非常成熟的结构，多连杆悬架多应用于中级车及偏重运动型的车，而扭转梁悬架多应用于A级车。目前市场上大多车型后悬架多采用此两种结构。老速腾原先的后悬架同样为多连杆悬架，未出现过类似纵臂断裂的问题。