解析汽车簧下质量有什么作用

簧下质量其实是一个相对于簧上质量的概念。对于一辆车，我们可以分为簧下质量和簧载质量。簧下质量是指悬架系统中不被弹性元件支撑的质量，一般包括车轮、弹簧、减震器等相关零件等。，而簧上质量自然是车辆其余部分的质量，一般包括车架、动力系统、传动装置、乘客等。

其实要定义簧下质量并不是一件容易的事。严格来说，相对于车身运动或随车轮运动的零件，应归为簧下质量。这很好理解，比如与车身没有接触的车轮，但像弹簧、减震器、独立悬架系统中的连杆、非独立悬架系统中的扭力梁、四驱车型中的传动轴，它们的特点是一端与车身相连或通过副车架间接与车身相连，另一端随车轮上下跳动。在实际计算中，一般可以取这些组分质量的二分之一作为簧下质量。

簧下质量的含义

在车辆动态驾驶理论中，有一个数据是簧载质量与簧下质量的比值。对于一辆车，不考虑其悬挂设置的因素，单纯考虑簧载质量与簧下质量的比值。比值越大，汽车的平顺性越好，而簧下质量越小也意味着悬挂系统具有更好的动态响应能力和车辆操控性。接下来我们从这两个方面来解读。

(1)对舒适度的影响

当车辆在道路上行驶时，悬架系统会不断地接受来自路面的冲击。对于车内乘员来说，理想的舒适状态是车身相对于路面始终保持静止，车轮随着路况不断波动。但通过机械结构几乎不可能实现这一点，但通过增加弹簧与簧下质量的比值，可以使车辆更接近这种行驶状态。

如果车身(簧载质量)在汽车的整备质量中占有很大的比重，那么这个较大的质量自然会增加车轮对地面的压力，使车轮与路面紧密贴合。当车轮遇到来自路面的颠簸或凹陷时，如果簧下质量较大，那么自然会有较大的运动惯性，随路面起伏的时间相对较长。如果车速不变，来不及变轨的悬架系统会将路面起伏直接传递给车身，但悬架系统并没有完成它应该过滤振动、吸收冲击的工作。车速越快，对车身的影响就越明显，这就解释了遇到大障碍物时，慢行和快行对平顺性的不同影响。较低的行车速度允许悬挂系统有更多的时间进行升降，以减少对乘客舒适性的影响。

同时，更小的簧下质量必然使悬挂系统有更好的动态响应，从而达到车身稳定，车轮随路面快速起伏，缓解冲击状态。对于独立悬架系统的车辆，单纯从簧下质量的角度来看，其先天机理比扭力梁结构的车辆有更好的响应。当然，弹簧和减震器的调整和设置对车辆的舒适性也起着重要的作用。

在实际驾驶中，人们通常会觉得满载的车辆会比空载的车辆有更好的行驶稳定性。这种情况，在其他参数不变的情况下，只增加簧载质量或者降低簧下质量的比例，确实可以让车辆更加舒适。对于现在的汽车来说，减轻车身重量是一种趋势，应该伴随着簧下质量的减轻，但是减轻簧下质量比减轻车身重量要困难得多。在保证合理的几何悬挂设置和强度的要求下，使用更轻的材料来降低簧下质量是一个很好的策略。

对于中大型车或者豪华车来说，车身安装了大量的电子设备，更大的车架，再加上发动机和传动系统，通常会导致其整备质量更高。但复杂的悬挂结构也导致其比普通车辆更大的簧下质量。为了获得更好的乘坐舒适性，部分铝合金材质的零部件可以有效降低簧下质量在整车重量中的比例。

(2)对车辆加速和操纵的影响

对于喜欢改装的朋友来说，轮圈往往是他们第一个要改装的项目。换一个造型更炫、直径更大的轮圈，搭配低扁率的轮胎，可以带来不错的视觉效果，但很多人忽略了改装背后的簧下质量增幅。发动机的扭矩通过半轴带动车轮转动，轮辋越重意味着转动惯量越大。如果车辆的动力没有得到匹配的提高，那么在驱动转动惯量较大的车轮时，车辆的加速性能必然会下降。

悬挂系统的改装还包括升级刹车系统，比如改成大尺寸刹车盘，从单活塞升级到多活塞卡钳。如果升级时不考虑轻量化套件，会在不经意间增加簧下质量，影响车辆性能。更轻的簧下质量其实相当于100米运动员穿了一双超轻跑鞋。更小的惯性带来更好的加速性能。

对于一个理想的悬架系统，在保证其优良的几何悬架结构的情况下，尽可能减少簧下质量，可以减少这个质量对悬架性能的影响。这也为弹簧、减震器、防倾斜杆和其他部件的设置和调整留出了更多的操作空间。

可以看到，兰博基尼LP700的悬挂系统采用了F1赛车的推杆式水平悬挂系统，每个车轮仅依靠一根推杆配合硬弹簧设置来支撑车身重量。这种设计的巧妙之处在于，将原本属于簧下质量的弹簧和减震器归入簧上质量的范畴，减少的簧下质量为车辆提供了更广阔的训练空间，使车辆拥有更好的操控性。(文/图汽车之家)