车你会开 但汽车悬架你懂多少?

http://www.auto-a.hc360.com2018年01月15日10:41 来源:前瞻网T|T

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车你会开 但汽车悬架你懂多少?

    汽车三大件:发动机、变速箱、底盘。今天我们就来聊一聊汽车底盘最重要的组成部分:“悬架”。它既能调教成像宝马M4那样富有激情随时都能甩尾的悬架,还能像迈巴赫、劳斯莱斯那样与世无争,宛如头等舱般静谧舒适的悬架,究竟它是如何决定一辆车的“性格”的呢?

    首先,得知道悬架是什么。顾名思义,悬架就是悬在空中的物理支架。是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称。悬架的主要作用是传递作用在车轮和车身之间的一切力和力矩,比如支撑力、制动力和驱动力等,并且缓和由不平路面传给车身的冲击载荷、衰减由此引起的振动、保证乘员的舒适性、减小货物和车辆本身的动载荷。从结构上看,悬架只是一些杆、筒以及弹簧等简单构件组成,但汽车悬架却是一个非常难达到完美要求的汽车总成,因此很多人戏称调教悬架的工程称之为“神学”。

    悬架分为独立悬架和非独立悬架。今天我们要讨论的是独立悬架,国内现在比较常见的几种悬架:麦弗逊式独立悬架、双叉臂式独立悬架、连杆支柱式独立悬架、多连杆式独立悬架。独立悬架是每一侧的车轮都是单独地通过弹性悬架系统悬架在车架或车身下面的。其优点是:质量轻,减少了车身受到的冲击,并提高了车轮的地面附着力;可用刚度小的较软弹簧,改善汽车的舒适性;可以使发动机位置降低,汽车重心也得到降低,从而提高汽车的行驶稳定性;左右车轮单独跳动,互不相干,能减小车身的倾斜和震动。不过,独立悬架系统存在着结构复杂、成本高、维修不便的缺点,同时因为结构复杂,会侵占一些车内乘坐空间。但大部分轿车采用的都是独立悬架。毕竟轿车是以舒适性为主。

    而大多厂商都会将顶级独立悬架运用在其旗舰的轿车上。比如奔驰S级的“魔毯悬架”:“MagicBodyControl”。这名字听起来就很魔幻。整套魔毯系统的核心就是“摄像头”,它能根据路面起伏的情况然后迅速反应到中央控制电脑主动调节悬架,使其在不同的路况仍能保持水平。让驾乘者仿佛在一块会飞的魔毯上。其优势也很明显:1.提供全车身的稳定功能、2.消除不必要的颠簸和震动、3.更好的驾乘感受、4.高度智能化,无需人为进行干预。劣势则是高成本以及需要非常快的运算能力,因此也只有S500以上的车型才会标配“魔毯”悬架。魔毯悬架系统由多个传感器和执行器组成,传感器负责收集路面的信息,通过cpu进行运算反映给执行器,执行器通过弹簧支撑杆、电子控制器和由液压管路、机油泵、冷却器、机油储槽及控制阀组成的液压伺服机制等协同工作进行悬挂的调整。通过液压阀调节机油量和压力,从而当车轮遇到障碍上升时,快速抬高弹簧支撑杆中的活塞。此时车身的垂直运动实际被抵消而大幅消减了。

车你会开 但汽车悬架你懂多少?

    (图为奔驰S级“魔毯”系统)

    而奔驰的老对手宝马的新旗舰7系则是使用很多D级轿车都会用到的“空气悬架”,其原理是将弹簧筒内的油液混合体变成可充气放气的空气,通过空气压缩机对减震器进行不同需求的调节。比如过弯的时候变硬,一定程度上抑制侧倾,在直路则变软以保证更舒适的乘坐体验。但空气悬挂相比于传统钢制弹簧悬挂,更容易因气泵或者气室的故障而影响整套系统的工作。当然,随着技术水平的不断提高,很多问题都得到了良好的解决,同时,应用的车型也越来越广泛。宝马新7系用的空气悬挂采用了三种减振控制设定,通过驾驶模式控制按钮可以选择强调舒适模式(COMFORT和COMFORT+)和敏捷操控的运动模式(SPORT)。此外还支持手动调节悬挂的升起和降下。配合上全新的后轮转向系统和主动防侧倾系统,使得标榜运动的宝马更加“奔驰”化。“开宝马,坐奔驰”可能以后会改成“开宝马,坐宝马”。

车你会开 但汽车悬架你懂多少?

    (图为宝马后悬架)

    而德系三强专注营造科技感的奥迪也不示弱,在全新的A8上,经过改进的“空气悬架”配合48V电气系统,能够根据车前的摄像头进行各种路况的勘测,收集数据经过处理然后由电机调整悬挂的软硬以及高低从而获得更好的乘坐体验。另外,电机的能源由48V主电力系统进行控制。听起来奥迪的全新悬挂系统和奔驰的“魔毯”系统很像,都是利用传感器收集数据然后经过计算实时反馈到控制器进行悬挂的调节。但奥迪的悬架更有意思的是它还具备主动保护功能。即将发生碰撞的时候,车上的预警式侧向传感器相连,对侧面冲击造成的车身高度忽然升高做出及时反应,使车辆在发生碰撞时,由车窗框吸收冲撞能量,而非车门。这样可以使冲击力减少至一半。可以说是舒适与安全同时兼顾的智能悬架系统。

车你会开 但汽车悬架你懂多少?

    (图为奥迪A8的主动安全防碰撞系统)

    可以看出几乎所有的主动空气悬挂的基本思路都是提前调整好悬挂的工作状态,以适应不同路面带来的颠簸和震动。即使是最好的空气悬挂也无法有极致的运动表现,毕竟鱼与熊掌不可兼得,但随着电气系统的进步以及不同材料的普及运用,加之人工智能的发展,悬挂系统以后只会越来越智能并且能够普及到其他车型而不仅仅存在于旗舰车型当中。想想以后躺在车里无人驾驶帮你开车,智能悬架系统让你觉得你在家里的床上睡一样,那感觉真是妙不可言。但100年后的汽车还会不会有轮子,谁又知道呢。

责任编辑:商学颖

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