为什么双叉臂是YYDS？

文 | Hooknows

特斯拉Model S、Model X、Model 3、Model Y、蔚来ES8、ES6、ET7、小鹏P7、零跑C11、极氪001、岚图Free、高合HiPhi X、Lucid Air……以上电动车除了都是电动车，另一个共同点是前悬架：清一色的双叉臂结构（Double Wishbone）。

这届电动车，几乎把双叉臂前悬当成了标配的性能代言。23万元人民币的Model 3就不说了，最便宜的零跑C11只要16沓粉红色大钞，还有的找。

这是Model S

992世代的保时捷911，也终于把祖传麦弗逊前悬架改成了双叉臂，并且是主攻赛道的GT3车型专享（题图）。

只要对底盘悬架系统做过些许功课，大都知道双叉臂是一种强于常见麦弗逊结构的悬架类型，但你要问它到底好在哪儿、好多少、好成什么样、为啥大家都爱用？——别说消费者了，眼下的汽车媒体人，十个得有九个说不出一二三。

身兼两职的压力

悬架/悬挂是干嘛的，《我也曾对“轮子”一无所知》里解释过：带动车轮旋转的那根驱动半轴，是仅负责转动、不负责固定车轮位置的，我们需要一些连杆来把车轮连在车身（or副车架）上，在固定车轮位置的同时还要允许轮子上下颠簸，如果是前轮还要让它能左右偏转。

n种悬架类型

按照科班理论的话，这会儿该科普一个概念“自由度”。空间中的物体都有六个自由度：x轴、y轴、z轴方向的移动和旋转，2×3=6。要允许车轮上下颠簸，释放z轴移动一个自由度；对于前轮，还要允许转向释放两个自由度。

——但估计这么说没几个正常人能听得下去。

所以你只需要知道，悬架的连杆弹簧等等要负责固定/束缚住车轮。同时后轮被允许且只被允许上下跳动（弹簧压缩/拉伸），前轮除了上下跳动之外，还要能且只能左右偏转（转向）。二者的“自由度”不同，所以前轮和后轮适用的悬架类型会有区别；前轮的状况明显比后轮复杂，于是前轮适用的悬架种类更少。

a：麦弗逊，b：双叉臂

现代乘用车常用的前悬架，基本就剩下两大类，麦弗逊结构（MacPhersan Strut）和双叉臂结构（Double Wishbone）。

它们的主要构造区别其实很简单：麦弗逊悬架用其中的弹簧减振器，取代了双叉臂悬架中的“（双叉臂中的）上叉臂+弹簧减振器”——对就这么简单。剩下的下叉臂部分，二者大同小异。

所以本质上，这其实是一个用“A”取代“A+B”的故事，原本上叉臂+弹簧减振器合作的工作，现在变成了弹簧减振器独自来承担。

和这个世界运行的基本原理一致：二合一了，优点自然是占用空间更小、总体成本更低，缺点自然是原来的工作内容难以面面俱到。

负外倾角增益

“一人兼两职”的理论虽然听起来很好理解、好接受，但放到实际中依然得具体案例具体分析。

悬架系统的作用，一是固定车轮“把车轮（稳稳地）连在车身上”，二来是要让车轮可以上下跳动。其中的第二点展开讲，应该是“控制车轮上下跳动的轨迹”。没错，茴字有四种写法，车轮上下跳动的运动轨迹也有门道。

我们知道在车辆过弯时，重量会转移到车身外侧，而外侧车轮会被压缩。这时我们是希望随着外侧被压缩，外侧车轮反而能向内侧倾斜。因为这样可以让外侧轮胎拥有更大的接地面积，增加弯道中轮胎的抓地力。但在麦弗逊结构中，这样的理想情况很难出现，或者说要实现的代价太大。

因为在麦弗逊结构中，随着弹簧压缩车轮向上，它相对于地面的角度变化是增是减，会因弹簧减振器与下臂的角度而改变。一旦这个夹角超过了90°，车轮继续向上压缩，它相对于地面的负外倾角反而会越来越少（下图中间）。

结果是麦弗逊悬架要想尽可能获得负外倾角增益，就需要预先设置尽量小于90°的弹簧减振支柱倾角。这会让悬架塔顶向车辆内部移动，侵占更多车内空间，而使得麦弗逊结构的空间优势不再，最后常常得不偿失。

而在双叉臂结构中，决定车轮向上运动时负外倾角是增是减的，是上下叉臂的相对长度。让上叉臂更短、下叉臂更长，就可以增强车轮的负外倾角增益，让过弯时随着外侧车轮被压缩向上，能尽可能拥有更大的接地面积和抓地力。

注意当侧倾到极限时，压缩侧车轮的角度变化要小于车身角度变化，这个角度差即增益效果

侧倾与纵倾

众所周知车辆过弯时的侧倾、加减速时的纵倾，会因车辆重心的高度而有所不同。

但实际上，即便重心高度一样，悬架结构的不同也会影响到侧倾、纵倾的程度。决定倾斜发生的难易程度的，是车轮倾斜的瞬时中心（IC）和侧倾/纵倾中心（RC）的高度，它们与车辆重心（GC）之间的距离即倾斜的力臂。

这个力臂越短，车辆就越难以发生倾斜。汽车的重心高度通常要高于IC和RC，所以我们希望这两个点越靠上（接近重心）越好。

还是因为结构的不同，对于麦弗逊悬架，决定IC和RC位置的是弹簧减振器角度与下臂角度。但还是上面的原因，麦弗逊悬架通常无法舍弃掉在空间布置方面的优势，而追求更理想的侧倾瞬心和侧倾中心的位置（或者说这种取舍对使用麦弗逊悬架的车型常常不值得）。

红线蓝线交点为IC，垂直线与红线交点为RC

换一个方向，对于纵倾也是一样。麦弗逊悬架要想提高抗纵倾性能，需要让弹簧减振器支柱尽量向后倾斜，而这对于大多数选择麦弗逊前悬的车型来讲并不划算——无所谓占用空间的话，直接用双叉臂不好吗。

纵倾的情况，其实可以举一反三

再来看看双叉臂结构。还是因为结构的不同，决定双叉臂悬架侧倾/纵倾的瞬心与倾斜中心的，是上叉臂与下叉臂彼此的角度。如果希望提高抗侧倾/纵倾的能力，只需要增加叉臂的角度即可，而不用改变弹簧与减振器的位置，既不会严重影响空间布置，也更利于细微的调校。

套用一句话，基础结构决定上层效果。

右侧交点为IC，中间紫色为RC

必须说明的是，悬架是一个系统性工程，基础结构仅仅是决定表现好坏的一环（虽然是比较基础性的一环）。

双叉臂相对于麦弗逊存在着这样那样的诸多优势，在总体上看是成立的，放到个体上对比，则完全无法作为依据。就好比白种人总体上相对黄种人更高大，但单独挑出个体的话，完全有可能是姚明和小恶魔。

能够确定的是，随着大马力纯电动车越来越多，随着新造车等自主车企开始打性能牌，双叉臂悬架会越来越频繁的出现，在越来越低的价位和级别上，取代以往司空见惯的麦弗逊前悬架。