保时捷911的麦弗逊，到底有什么不同？

之前我们曾经给大家写过一篇关于麦弗逊悬架优缺点的文章，当时就有不少朋友好奇，这种结构简单、成本低、适合横置前驱车的悬架，为啥会被不差钱的保时捷用在经典跑车911上？今天我们就要来详细聊聊911的麦弗逊悬架，看看它跟普通车型究竟有啥不同！熟悉保时捷的朋友应该知道，911车系的初代车型代号叫901，跟别的跑车不同的是，901在当时采用了十分独特的后置后驱、双门4座布局，并且拥有溜背造型设计。从4座布局就可以看出，901其实是一款偏向实用性的跑车，但由于发动机采用后置布局，所以车辆只能改用前备厢的设计方案。值得一提的是，保时捷在开发901时特别重视美国市场，而打高尔夫又是当时美国用户的一种很普遍的需求，所以保时捷给901的前备厢定下了一个目标，那就是能放进一个高尔夫球袋。要知道，初代901还是一个小宝宝，它的长宽高只有4163/1610/1321mm。用今天的眼光来看，它也就比本田飞度长了54mm，但是高度和宽度则比飞度小得多。要在这么扁平低矮的车头内设计一个容积可观的前备厢，那必然得在前悬架上做文章。在各种悬架结构方案中，901最终选择了体积紧凑的单摆臂悬架（也叫单横臂）。事实上，今天大家所熟知的麦弗逊结构其实也属于单摆臂悬架中的一种，只不过901的单摆臂采用的是圆柱形的扭杆弹簧，减震器与弹簧分开布置，悬架横向体积极小，为前备厢留出了巨大的空间。而如今主流的麦弗逊则是采用更现代的螺旋弹簧设计，并且弹簧直接布置在减震器上，因此横向体积更大。在911车系中，除了初代901之外，第二代车型930也采用了前单摆臂式扭杆弹簧悬架，即便它们的车头造型十分低矮，整车尺寸都比较小，前备厢的实用性依然比较出色。随着底盘技术的进步以及车身宽度的大幅增加，代号964的第3代911车型对底盘进行了全面升级，其中前悬架最大的变化就是从单摆臂式扭杆弹簧，变成了如今大家所熟知的前麦弗逊结构。不过，传统麦弗逊悬架在造型设计方面存在一些弊端。简单来说，麦弗逊悬架的弹簧布置在车轮上方（上图黄框），虽然这样设计避免了弹簧与普通车型的前置动力总成相互挤占机舱横向空间，但是为了给弹簧预留一定的行程，麦弗逊悬架的弹簧减震器支柱必须布置得很高。于是，采用麦弗逊悬架的轿车或者SUV，它们的车头普遍比较高，很难满足911这种跑车的需求。好在911的发动机在车尾，车头的空间相对宽裕。所以保时捷将964的弹簧减震器支柱设计成向内倾斜，这样弹簧减震器支柱的高度便能控制在合理范围内。因此我们也可以看到，964的螺旋弹簧底座明显低于轮胎上沿，能够更好地适配911低矮的车身。直至如今最新的992代车型，也依旧采用了这样的布置方案。在964和993时代，911的麦弗逊悬架结构跟其它厂商相比，主要的差异在于弹簧减震器支柱的布置角度不同。而到了第五代996时，911的前麦弗逊悬架终于迎来了较大升级。具体来说，在964-993时期，它们的麦弗逊悬架下摆臂从俯视的角度看是一个A字形，A字形上端连接转向节，下端则通过两个橡胶衬套与副车架连接。这种设计要想提高悬架的纵向刚度，只能把前后2个衬套做得非常硬，但代价是车辆的舒适性将会变差，因此调校优化的空间不大。而在996上，A字形的下摆臂一分为二，如上图所示，1表示纵臂、2表示横臂。从底盘设计角度看，纵臂的出现可以使前悬架具有很高的纵向刚度，也就是重刹减速时纵臂可以拉住横臂，悬架的前后位移幅度很小，前轮的前束角变化更可控，在重刹转弯时车辆的操控性能更好。另外，这种悬架结构还允许在纵臂上使用较软的橡胶衬套以提升NVH性能，可见它的设计潜力比A字形下摆臂更好。值得一提的是，996的前麦弗逊结构一直延续到了如今的992上。而且与目前家用车上的A字或者L字型麦弗逊悬架下摆臂相比，911的麦弗逊悬架结构依然具有更高的刚性，在转弯和刹车时，悬架自身的位移很小，当然啦它的成本也更高。随着911不断升级换代，如今的992车身宽度已经达到了1852mm，比初代车型宽了20多厘米。从体型来看，今天的911完全可以采用更高级的双叉臂结构，但目前911主打车型 Carrera和Turbo等版本依然采用的是前麦弗逊结构，这又是为什么呢？ 与其它跑车制造商不同的是，保时捷接触麦弗逊悬架的时间非常早，早在1976年保时捷就在前置后驱跑车--924上使用了前麦弗逊悬架，并且924的继任车型944、968也延续了这一设计。至于968的继任车型Boxster、Cayman，虽然把发动机改成了中置布局，但是前悬架依然还是麦弗逊结构。从时间轴上看，保时捷在麦弗逊悬架上已经持续研究了48年，对它的特性早已是了如指掌。除了对麦弗逊十分了解之外，保时捷旗下的跑车基本采用后置或者中置布局，在设计悬架时它所考虑的重点跟家用车并不一样。以采用发动机后置布局的911为例，它的前桥有足够宽的空间容纳较长的悬架下摆臂。而在发动机横置布局的家用车上，悬架下摆臂的长度受到了动力总成自身宽度的限制，两者相互冲突。在麦弗逊悬架设计中，只要下摆臂的长度足够，那么车轮在上下跳动时外倾角的变化就会控制在相对合理的范围内，而外倾角的控制对车辆的过弯极限至关重要。我们从大量的测试中也能看到，911的公路性能是相当好的，这也证明麦弗逊跟后置后驱是非常搭的。由于历代911一直采用发动机后置布局，所以911的车身前后重量分配并不平衡。根据保时捷早期公布的底盘信息，993代Carrera底盘前后桥的重量分配比例是500、840kg，典型的头轻尾重。尽管993之后的继任车型轴距不断加长，车身的重量分配比例会有所改善，但依然无法改变头轻尾重的特性。巨大的前后桥重量分配差异，以及车身重心偏后的特点，使得911的后悬架变得非常重要，甚至后悬架成为911底盘设计的核心。历代911驾驶性能的提升，很大程度上都是因为后悬架技术进步才实现的。比如在996代Turbo版车型上，虽然它的前麦弗逊悬架没有变化，但仅仅只是因为改变了后悬架上摆臂的连接点，车身俯仰就因此减少了20%，效果非常直接。因此也不难看出，911后悬架的重要性其实要比前悬架更高，而目前的麦弗逊结构保时捷已经完全吃透，确实没有必要再去浪费太多的精力在普通911的前悬架上了。911从诞生那天起就是一辆主打实用的跑车，因此在面向主流用户的Carrera、Turbo等版本上使用前麦弗逊悬架结构无伤大雅。但是随着911产品阵营的扩充，专门为赛道驾驶而开发的GT3、GT3 RS继续用麦弗逊，那就很难再拉高底盘驾驶性能了。为了把GT3、GT3 RS打造成极致的赛道驾驶机器，保时捷终于将前麦弗逊悬架改成了双叉臂结构。这么做的原因很简单，从运动性能来看，GT3、GT3 RS上的双叉臂悬架在车轮上下跳动时具有更理想的外倾角变化特性，这意味着它们的弯道极限会比采用前麦弗逊的普通版车型更高。另外，双叉臂天生就比麦弗逊具有更好的车身俯仰、侧倾控制能力，这对于经常在赛道中重刹、转弯的GT3、GT3 RS来说也格外重要。从初代901到现在的992代，再从普通的Carrera到赛道版GT3 RS，我们可以看到保时捷并没有把911的定义局限为双门、4座跑车。相反，保时捷在不断挖掘911这款车的潜力，并根据市场需求开发了各种版本，极大地丰富了用户的选择。911车身重心较低且偏后，以及主打后驱的特点，也使得它对前悬架的要求并非特别苛刻。事实上，911的麦弗逊结构并不像宝马、凯迪拉克的双球节，以及梅甘娜RS、思域Type-R的双轴支柱式麦弗逊悬架那般巧妙，但它毕竟是“破鞋”啊，人们或多或少都会高看它一眼。