サスペンションの形式について

Question

4輪ストラット型

4輪マルチリンク型

4輪ダブルウィッシュボーン型

上記の形式のサスペンションは車輌に装着した際にそれぞれどのようなメリット、デメリットがありますか？
因みに、アライメントは全て同じセッティングという設定でお考え下さい

回答宜しくお願い致しますm(_ _)m

Answer 1

サスペンションはアームの設計やブッシュの選択でガラッと変わってしまいます。

ストラットはロアアームだけの構成なので、基本的な特性としては、横力をショックアブソーバーで受けるので、コーナリング時のショックの作動に邪魔が入ります。
しかし、最近はバネを斜めにして、横力をバネでキャンセルしたり工夫されてます。

全長５ｍ前後のセダンのフロントサスでも使われていて問題ありません。

ストラットの部品点数の少なさはコスト面だけでなく、作動抵抗の面でも非常に有利です。
この作動抵抗は物凄く大事で、スタビの受けのグリスが切れただけで、唐突な動きになったり乗り心地悪くなったりするほど繊細です。

ブッシュ点数が少ないストラットは作動抵抗でも有利だし、タイヤの位置決めでも動くブッシュが少ないので有利です。

長いロアアームのストラットサスであれば、出来の悪いダブルウィッシュボーンを越えることはよくあります。


ダブルウィッシュボーンはリンクが多く、ブッシュも多いので高価で重くなります。
そして、タイヤの位置がブッシュの変形で変わりやすいです。

これを減らすために、ブッシュをピロ化したり、アームを長くする必要がありますが、
ただでさえ重い頑丈なアームを長くすることは重量増になって、それを支持するボディも重くなります。

市販車では長いアームを付けることが物理的に無理なことが多いです。
実際にフロントに横幅の異常に広い水平対向エンジンを搭載したあるスポーツカーのショックアブソーバーが作動軌跡に近い斜め配置に出来ずに、垂直に立って付いていたり、ロアアームが短かったり。
その車はストラットでさえフロントスペースが厳しいのに、ダブルウィッシュボーンにすることは無理そうです。


幅の狭いエンジンを縦置きするか、ミッドかリヤエンジンにでもしないと、まともなフロントダブルウィッシュボーンは難しいと思います。
エンジンをほとんど車内に押し込んでるRX8やロードスターではインホイールのまともなダブルウィッシュボーンが付いていますが、それくらい特殊な設計になってしまいます（４駆化できないし市販車としては制限が多すぎる）


ダブルウィッシュボーンでさえこれだけ設計が大変なのに、さらにリンクを増やしたマルチリンクをまともに性能発揮させるのは更に大変です。

マルチリンクの定義も曖昧ですが、ストロークしたときにタイヤの転舵が起きることがマルチリンクだとすると、ストラットの変形のリヤマルチリンクとかは、FF車でもよく使われます。
ワーゲン、マツダ、三菱のリヤマルチリンクはとても似ています。

ストロークしたときに安定方向になるように少しトーインが付きます。


フロントマルチリンクもありますが、そもそもタイヤの位置決めにピロとかつかわないで、リンクだけ増やすと、結局想定外のタイヤの位置変化が起きたりしてしまいます。
相当に高剛性にしないと。
以前スカイラインやアテンザはフロントマルチリンクでしたが、そういった原因から、ダブルウィッシュボーンに戻しましたが、そのほうが結果的にはよく仕上がってました。
アテンザはついにストラットになりましたが、さらに良くなってます。


フロントにはハイマウントのダブルウィッシュボーンやその変形のマルチリンクが使われがちですが、インホイールのアームの長いダブルウィッシュボーンにくらべるとアームの作動があまり良いとは言えないと思います。

しかし長いアームのインホイールダブルウィッシュボーン（マルチリンク）なんか、普通の車ではフロントに設置スペースが在りません。


こんな感じで、ストラットには非常にメリットが大きいです。
サスペンションだけを優先して設計出来るならいいですが、ピロ化すると異常にうるさくなるし（騒音で内装がビビるくらい）耐久性も問題だし。
車全体の出来として、ストラットはバランスの良いサスだと思います。
RX8くらい足回りをかなり優先して作れば、前後まともなダブルウィッシュボーン（とマルチリンク）に出来ますが、それで販売に貢献できるわけでもないです。
これもデメリットですね。


ざっくりまとめると
・ストラット
安い、シンプル、アームを長くするなどで良い足を造りやすい。
車全体の性能に貢献しやすい（安い、メンテナンス、素直に良い足、重量）

・ダブルウィッシュボーン
アームが短いと致命的。
アームが長いと重い、高い。
部分的にでもピロ化しないと接地性等下がる。
車のパッケージングに成約が付き過ぎる（エンジン位置や室内空間）
走行性能だけを重視して他の犠牲にして設計場合、ダブルウィッシュボーンが一番良くなりやすい。

・マルチリンク
コストと性能をバランスしたダブルウィッシュボーンの進化ではない偽マルチリンクもある。（悪いわけではなくてとても良いことが多い、マツダリヤサスとか）
ダブルウィッシュボーンの進化（走行性能重視型）のマルチリンクは設計や製造が大変。
その割に性能向上が限定的（走行性能くらいしか向上しない）。

Answer 2

基本的にはマルチリンク、ダブルウイッシュボーン、ストラットの順でストラットが稼働時のジオメトリー変化が大きくなって操縦性が変化します。よりピーキーな動きでタイヤが路面に対してベストな角度から外れます
上記順番でストラットが部品点数が少なくなってシンプルで軽くなります


もちろん車はサスペンション形式の他にも複雑にいろんな要因が絡み合ってくるので机上の比較が全てではありません