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多连杆式悬挂就是指由三根或三根以上连杆拉杆构成的悬挂结构，以提供多个方向的控制力，使车轮具有更加可靠的行驶轨迹。常见的有三连杆、四连杆、五连杆等。但由于三连杆结构已不能满足人们对于底盘操控性能的更高追求。因此结构更为精确、定位更加准确的四连杆式和五连杆式悬架才能称得上是真正的多连杆式，这两种悬架结构通常应用于前轮和后轮。其中前悬架一般为三连杆或四连杆式独立悬架；后悬架则一般为四连杆或五连杆式后悬架系统。
在结构上以常见的五连杆式后悬挂为例，其五根连杆分别为：主控制臂、前置定位臂、后置定位臂、上臂和下臂。它们分别对各个方向产生作用力。比如，当车辆进行左转弯时，后车轮的位移方向正好与前转向轮相反，如果位移过大则会使车身失去稳定性，摇摆不定。此时，前后置定位臂的作用就开始显现，它们主要对后轮的前束角进行约束，使其在可控范围内；相反，由于后轮的前束角被约束在可控范围内，如果后轮外倾角过大则会使车辆的横向稳定性减低，所以在多连杆悬架中增加了对车轮上下进行约束的控制臂，一方面是更好的使车轮定位，另一方面则使悬架的可靠性和韧性进一步提高。
同时，多连杆悬挂结构能通过前后置定位臂和上下控制臂有效控制车轮的外倾角。举个简单例子来说：当车轮驶过坑洼路面时，首先上下控制臂开始在可控范围摆动，以及时准确的给予车轮足够的弹跳行程，如果路面继续不平，同时车辆的速度加快，此时前后置定位臂的作用就是把车轮始终固定在一个行程范围值内，同时液压减振器也会伴随上下控制臂的摆动吸收振动，而主控制臂的工作就是上下摆动配合上下控制臂使车轮保持自由弹跳，令车身始终处于相对平稳的状态。
正是因为多连杆悬架具备多根连杆支杆，并且连杆可对车轮进行多个方面作用力控制，在做车轮定位时可对车轮进行单独调整，并且多连杆悬架有很大的调校空间及改装可能性。不过多连杆悬挂由于结构复杂、成本高、零件多、组装费时，并且要达到非独立悬架的耐用度，始终需要保持连杆不变形、不移位，在材料使用和结构优化上也会很考究。所以多连杆悬架是以追求优异的操控性和行驶舒适性为主要诉求的，而并非适合所有情况。
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