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比亚迪汉悬架材质

特调车是啥?主被动悬架又是啥?奔驰、蔚来、比亚迪有何优劣?

这一晃是悬架系列节目的第九集了,很开心跟大家一起度过这段时间的学习,接下来老王会针对很多品牌进行分析,包括我们还没到讲空气弹簧,由于老王订的配件还没到。本期先聊一些行业内幕,比如什么是厂家特调车?主被动悬架是什么,主动悬架还分快慢吗?点赞关注,我们现在开始。

一、什么是特调车

最近几位长辈朋友请教我买车的事情,他们说在购车领域,生平最后悔的一件事就是当初买第一辆车的时候,只在展厅里坐了坐,觉得舒服就买了,殊不知,开起来才知道悬架有多么的拉垮,我说那正好你应该去看看我讲的悬架系列,再结合自己的试驾感受才能更好的买车,不过我发现,有的4S店根本没有好的试驾路线,所以有时候老王其实建议一些城市的用户去郊区的4S店试一试,可能试驾效果比市中心的要好。

然后我问他们,你们知道什么是特调车么?他们表示说还有这回事。其实我们说,发动机和变速箱逻辑有调整这个很容易理解,尤其是现在电动车,给媒体试驾车把藏电一释放,功率保护一关闭,车辆动力和续航都没毛病,媒体跟着摇旗呐喊,但悬架系统也会跟着一起调,这是老王之前没给大家细聊的部分。

近期请教了很多悬架方面的专家,都有类似印证。他们会使用一种叫takepart的东西,或者被称作可快速拆卸放油的可调减振器,去进行测试跑圈,这一圈下来,哪里不对,会立刻拆解然后去调减振器内部的阀片,重新上设备拉曲线,再下赛道再去精细调整,直到满足这辆车的需求。然而所谓的量产车这些曲线的功力,也就能做到特调阶段的7、8成,为什么只有78成,是因为量产车要考虑全国不同地区的温度、大气压、还要考虑阀系成本和活塞唇口的耐久,而特调车不考虑,尤其是单筒减振器,当初在测试道路上因为多打了Bar数,所以相应地需要用更高级的油封。

那么为了凑出来更好的曲线去做报告,有时候多花几十上百块的上一个高级配件那是毫无压力,但批量生产时这种所谓研发角度的坚持,会被采购在成本核算的时候给打回来,这一来一回,其中信息量的丢失,真的只有亲自参与过调校的人才有感触。

其实很多厂家都是这样的,一些品牌的赛道展示活动,第一批试驾车会邀请专业车手和媒体上赛道跑圈,老王也参与过这种活动,只不过很遗憾,一些品牌会给我们开特调悬架,虽然不至于真的把骡车时的减振器拿出来,但一定是精挑细选的、不计成本和代价的尖儿货。其根本原因是厂家希望我们产出一个自发的、正向的内容,而不是充值后带着扭曲的表情死记硬背的公关水稿,但某种角度后者可能更加友好,因为辩证的来看,某种一眼商配的内容反而会让观众获得更多的知情权。

二、主动悬架的出现

那么对用户来说,老这么去分辨媒体人的言论累不累呢?是不是存在一种可能性,或者一种悬架体系把这种阴谋变成了阳谋呢?这也是老王本期的一个思考,或许这也是主动和半主动悬架概念在今后成为主流的助推因素之一。

之前给大家普及过,传统悬架一旦确定就很难更改,那么我们说,主动悬架的出现就打破了这种局限性。其实这里面还有一个主动和半主动悬架的区别我们需要先了解一下。

被动悬架的典型

比较有名的半主动就是凯迪拉克MRC悬架,MRC 全称Magnetic Ride Control,电磁减振控制,也称为磁流变悬架,基本原理是通过电控磁场来调节减振器内部磁流变液的粘度从而控制阻尼。磁流变液是包含一种非常微小,大概只有3~10微米磁性颗粒的液体。如果这些磁性颗粒没有被磁化,那么它叫做自由游离态,粘度非常低。

当电控装置施加磁场,磁流变液中的磁性颗粒被磁化并规则排列,此时粘度可以随磁场进行无级变化,磁流变液体的反应速度是毫秒级的,这使得MRC电磁悬架系统成为目前响应最快的半主动悬挂系统。虽然是半主动悬架,但MRC对凯迪拉克的运动特性加持是非常正向的。不过除了凯迪拉克使用过MRC,奥迪TT、R8以及法拉利的部分车型都用过。

当然,磁流变悬架也不是没有缺点, 比如温度变化会导致磁流变减振器的输出力存在时变现象。此外,随着使用年限的增加,减振器内部的铁磁颗粒沉积、磨损还有部件老化也会导致磁流变减振器输出产生问题。要说半主动悬架还有CDC呢,为什么现如今大多数企业都用CDC而不使用磁流变,就是因为磁流变想要做好的话,物料成本会比CDC高很多。说实话,就这个可靠性和成本的问题,这几年京西的人基本就忙活这俩了,就目前凯迪拉克带MRC的车来说,少去拿轿车去越野,少开高海拔的地段,其余城市工况问题是不大的。

主动悬架的典型

那什么叫主动悬架呢?一个最重要的特征,就是理论上不需要有弹簧,单单依靠控制减振器的执行就可以产生所需要的控制力,而半主动悬架必须要有弹簧,且弹簧多数时候是作为被动元件的一种存在。

第二个区别就是主动悬架既可以消耗能量,也可以对车辆输入能量。那么说到这,就不得不提到,2004年, 那个做音响非常成功的品牌Bose,在LS400上展示了以线性电磁电机为作动器的主动悬架。

这种悬架没有螺旋弹簧和传统减振器,改用扭杆弹簧和短行程轮边减振器吸收车轮的高频振动,通过控制线性电磁电机输入的电流,实现主动调节。

电流经过线圈时会产生磁场,然后控制中心活塞中的磁铁上下移动从而带动悬架上下位移,这个和MRC磁流变悬架有着显著的不同,这种悬架使用的是一种叫做线性电磁电机的东西,其实有点像磁悬浮列车的迷你版,也可以被认为是定子被展开成一条直线的电机,这种电机结构简单、磨损少、噪声和维护成本低。

Bose的电磁主动悬架和空气或液压的主动悬架相比,执行更精准,执行速度也更快。从这个视频来看,装有Bose这套悬架的LS400,在如履平地方面的展示都太小儿科了,更科幻的在于它还能跳跃障碍,在起跳瞬间,悬架会有一个非常大的起跳力度,这就是主动悬架的魅力之一。

当然,04年那会儿技术还不成熟,高功率电机的功耗非常大,如果是普通量产版LS400的那块小电池,根本不足以驱动四台高功率电机,据说LS400加装BOSE悬架的车在改装后要增加91公斤,这相当于车里常年多座了一个大胖子,我们在二十年后回头看,当然会理所应当地认为这东西放在电动EV上是更为合适的,但当年没有大功率电池的条件,所以线性电机的功率非常有限,如果不是这样的话,我想BOSE这套悬架是不用在每个车轮的轴承座附近加入了两条轮边减振器的,这分明就是功率调节不够的一种妥协措施,相当于这辆车平白无故多带了8根减振器,你说这能不重才有了鬼了。或许是时代节奏的问题,后来Bose的这个业务2017年被一家叫做ClearMotion的公司整合收购。BOSE继续回去专注做音响,很合理。

而ClearMotion是谁呢? 这家供应商的甲方之一,就是蔚来汽车,去年李斌在NIO day上疯狂跟大家推荐的ET9上面搭载的主动悬架就是Clearmotion出品的。

据说这套悬架每根减振器上有一台5kW左右的电机可以被动发电,也可以突然输出一些功率去主动调节车辆姿态。不过这台电机和20年前LS400上面的电机又有不同,目前细节披露不多,但从这张图来看,这款车的确是有点东西的,上期我们说过,一些媒体费劲巴力地去摆放减速带,力图给厂家做到平稳测试,但Clearmotion并不存在这个逻辑,因为这套系统直接就通过传感器感知减速带或者路面,然后指挥作动器调平车身了,这套系统我们今后的评价,或许真的是电动车企业爱吹出来的,所谓只有越来越好的OTA,而没有欺骗媒体的特调车。

不过为什么2025年才上市的车在2023年就要放出来,这显然也是值得探讨的,我个人建议,对这类公司我们要辩证地进行看待,一方面,好的技术提前发布要点赞,另一方面,这么早地放出来,和吸引投资的渴望度以及公司经营状况或许也是分不开的。不过我近期去盐城和重庆测试场,也看到了大量ET9贴着伪装频繁测试也是一片欣欣向荣,通过这些片面信息,老王猜测蔚来短时间应该黄不了。

主动悬架的其他形式

其实,主动悬架之中,不是所有方案都需要这么大的能耗,毕竟主动悬架在纯燃油车上总得有一些解决方案,比如奥迪有一套预测式主动悬架,就是通过处理单目摄像头和传感器采集的信息,对空气弹簧和eROT进行主动控制,悬架的平均耗电量只有二十到两百瓦,远低于同类液压系统。那么eROT是啥呢?这种零件你可以看成一个电控防倾杆,除了改善车身姿态以外,还能收集颠簸产生的动能。具体的做法是在悬架系统上的杠杆臂附近设计一组齿轮,通过轮架的运动和一组齿轮,将路面的激励传输到电机中去产生电力。而且奥迪官方还曾说过,在一些特殊的崎岖路段,它对电池的反充功率高达0.6千瓦。这个和前面讲的Clearmotion的5千瓦没得比,但欧洲人喜欢把这些纳入到节能减排的计算当中,这种能量回收在他们的算法中意味着每公里减少 3 克二氧化碳排放。

当然,所有的主动悬架几乎都有一个主动控制的带宽限制,超过频率带,响应速度不够,会直接变成被动悬架,像奔驰之前的E- ABC也是整合了预瞄技术的电液主动悬架,但它的执行频率就是有限制的,而且和前面我们讲的LS400一个道理,在燃油车电气化架构的局限下,奔驰E-ABC已经是上一个时代的产物了。在频率范围之内,就是快主动,超出阈值,就会变为变为被动。

那么电动EV时代,主动悬架的另一个典型,就是比亚迪的云辇X了,云辇X目前披露的信息不多,根据市场的猜测,是以电助力液压快速调节的悬架为主,但其中肯定还别有洞天,比如电机的形式据说是很特别的,再比如悬架可以根据方向盘转角和车辆的XYZ三个方向一共六个自由度的动态参数,算出来的一个最需要的减振器阻尼力。这里大家需要明确一个点,任何悬架系统驱动车辆做得大幅度动作,比如展示原地起跳什么的,或者摇摇乐这种,都不是哗众取宠,而是在整车800V平台架构之下的一种能力溢出,能够把行程主动调节、单轴举升速度和举升力做到了比较高程度的悬架系统,一定是更强的。那么实际上这辆车在极限过弯时,主动调节车身的载荷转移,才是它最核心的能力。

结尾

节目的最后老王想说,今后悬架市场的想象空间是巨大的,一方面得益于大电池EV时代的到来,另一方面在于底盘先进技术的集中爆发,今年各家在底盘悬架方面都在发力,也希望通过这个系列节目让用户明白,我们越重视去讨论某些技术话题,群众越了解车辆,企业越会思考如何这个方面为用户带来实惠,不然他们真的以为用户只关注彩电冰箱大沙发呢。下一期我们进入空气弹簧领域,来聊聊空簧之间腔体数量、各家品牌的技术和优劣势。记得保持关注,我是老王,下期见!

特斯拉、比亚迪、蔚来扎堆线控转向,有何优劣?能够悬架带来啥?

上一期我们分享悬架系统的转向安全感和一些客观参数,在节目的最后我们引出了线控转向这个概念,近期正值线控转向概念很火,特斯拉Cybertruck、蔚来ET9、宁德时代的滑板底盘、比亚迪仰望U8,这些巨头和他们的新产品都在深入探寻这个领域。

比如Cybertruck已经有人试了,说原地驻车只拧一小点方向盘,轮胎角度就能打特别大。

比亚迪的仰望U8在demo试验车中实现了无管柱的线控转向。

蔚来ET9去年年底也官宣说要在2025年上全解耦的线控转向。大家先别着急评论,上面这几家的技术老王后面都会一一讲到,本期我们先综合来聊一下线控转向的一些特点,以及给汽车产业带来的启发。

何为线控转向?

首先我们来说线控转向是什么,简单来说,线控转向就是方向盘操纵轮胎的模式,从机械改为了电信号。

虽然这个技术10几年前英菲尼迪就提出来了,但当时政策还没成熟,我曾经在天津港开过Q50不带L的那辆进口版,当时很多人认为这车没调好,脱离了方向盘管柱的机械干预,车身动态和手感脱离得太过分。老王认为这确实是线控转向的一个问题,就是那种对路感随时进行微调的清晰感被削弱太多。

还有人说Q50进口版那辆车激烈过弯的时候,方向盘反馈还是风平浪静的,但你一看挡风玻璃,车身都快横过来了。另外就是,没有机械系统作为备份,线控转向的风险是很大的。上述这些潜在担忧都是客观存在的,驾驶感觉也需要一些适应过程。近期随着电气化进程的加速,线控转向无论是手感还是安全,都在被逐渐完善,所以近期在产业中又重新变成了香饽饽,而且即将乘着新能源的上升势头,成为汽车行业的一个新风口。

特点一、误操作的防范能力

接下来我们聊聊线控转向的三大特点,第一个特点,也算是线控转向的某种优势吧,就是对于用户的误操作有比较强的防范能力,其实在设计行业中大家有一个共识,就是好的产品一定是向着降智化和低功化走的。8、90年代你考驾照要求会修车,00年代很多人就已经不会换轮胎了,10年之后能拿下手动挡的就算是硬核人士了,现如今很多人不光C2本拿着费劲,考完驾照侧方入库都不会了,得靠自动泊车,甚至在分布式驱动设计概念下还出现了仰望U8这种遇到车位一头扎进去然后等后轮挪进去这种神操作,这都是用户降智化的落地体现。注意这里降智不是在骂人,而是强调一种设计趋势或者用户追求的现象。

那什么叫低功化,就是尽可能利用少的力气和动作完成更多的事情,比如实体按键变触屏,手拉车门变迎宾,还有就是以前转向没助力,后来有液压助力,现在是电子助力,今后则是更低功化的线控转向,像咱们前面说的特斯拉Cybertruck,驻车状态方向盘拧一个非常小的角度,车轮就能实现远超不等距齿条的大角度转角,这是符合上述产品的低功化设计趋势的。

想象一下,现在的车高速行驶时,你突然猛打方向,是很可能导致翻车的,因为机械传动不会违背驾驶员误操作意志,但智能化的线控转向,高速猛打方向超过一定阈值,系统会判定为误操作,从而降低方向盘和轮胎之间的联动关系防止误触。当然这也会导致今后的车辆像这样的极限杂技动作做不出来,只不过老王不认为这对普通老百姓来说是一种损失。产品的设计趋势就是你尽管开,其余的交给工程师。

特点二、OTA升级能力更强

第二,就是线控转向在转向信心感的建立方面,是可以用OTA来不断优化的。

但说这个特点之前,老王想强调一下,OTA不是机械结构设计失败的挡箭牌,我们都理解如今汽车行业这么卷,每个企业都在思考如何降低成本,但一些不靠谱的企业,依然还存在着用蓝光扫描仪直接扫描车辆悬架配件的逆向行为,为了掩人耳目,把原型的铁换成铝合金,这种未经验证的方式在日后会引发大量的失效。很多人不明白这之间的逻辑,简单来说,不重视原发设计,通过扫描友商或目标车型的悬架,用蓝光进行瞄边后逆向出来的零部件,从悬架几何的公差尺寸到运动轨迹都会出问题,这个逆向过程,不是自然基因生长出来的,而是像是把鸡头和猪身拼起来的缝合怪一样。

而现在的媒体人只会拿着块磁铁去看是不是铝合金来分辨好坏,导致一些公司本来设计很差劲的悬架,通过更换材料和充值车评人,就能把悬架设计的多种参数和感受,偷换成材料概念从而操控舆论,引导用户。这是人们不重视驾驶质感风气造成的,现如今动不动就有人说谁没事下赛道呀,还有人说车子是拿来开的,不是拿来折腾的,结果遇到操控差和断轴的时候,最终解释权总是能在汽车品牌方。

更可笑的是,出现类似问题的时候,4S店第一件事儿不是诊断你的车或者把你的车拖回去,而是让你先找车衣把车蒙起来。这些现象其实都是用户自己作的,大家对讨论技术和普及技术这个行为嗤之以鼻,吹水的节目却那么多,可谓是傻子太多,骗子都不够用了,最终潜移默化地也会让主机厂在做用户调研的时候认为,用户并不关心真正的驾驶素质,所以也就不去重视这方面的产出,如此恶性循环,现在市面上都开始讲究沙发和大彩电了。这也是老王前几期提到的,为什么汽车圈需要逆潮流化的风气,只有回归原始理论,才能真正为用户服务。

那么抛开这些负面因素,线控转向可以更加柔性地处理很多取舍问题,带来很多企业级优势,传统底盘与车身耦合度非常紧密,开发和生产都要考虑很多,有时明明某个转向特性有能力打造的很极致,但为了照顾平台中某几个车型的特殊尺寸,导致悬架和转向几何无法打造的非常有竞争力,或者为了照顾全面要持续投入很多钱,最后心软了放弃了。

线控底盘的可调性能,有助于实现规模效应的同时保证不同车型的驾驶个性,这是很多品牌今后要做的,当然对车评人来说,不好的地方在于其评价就不再具备定调作用了,线控转向时代,车评人对与驾驶感受的短期评价可能会变得不重要,车企一次OTA,这些人的评价就会失效一次,这里不是说车评人无用,而是今后的网络评价需要根据OTA提升时效性,用户上个月的观感,放到这个月OTA后的产品上可能就没有太大意义了,所以不是不需要车评人了,而是恰恰需要更高频次、高水平的车评。

特点三、两侧解耦实现分开控制的阿克曼几何

第三,如果你认为线控转向只是转向柱没了就太单纯了,它的最大魅力在于,可以让车辆设计成左右轮独立控制的转角执行器,去实现阿克曼校正的主动控制。这里面老王提到了一个专业名词阿克曼角,早在1817年这个概念就被德国马车工程师Georg Lankensperger提出,而专利则是他的代理商Ackerman于1818年在英国注册的。

所以阿克曼几何是后来人们对这项专利的俗称,要知道这项专利的发明,可比1885年奔驰发明汽车早了67年。这也是很多研究工业发展的史的人比较唏嘘的地方,他们发现在古代中国,四轮马车一直不普及,最公认的一种解释是,中国没有把前轮转向和后轴差速装置运用起来,拆解到轮胎轨迹这个项目上,就是中国的四轮马车一直不强调阿克曼角,导致后续一系列载具无法进行再进化。其实说来也足够丢人,咱们国内直到21世纪还有人认为汽车是四轮沙发+彩电呢,我们其实很容易洞察出来,说这话的人对悬架的重要性一无所知,是谁我就不提了。

我们要知道所有的车,只要沿着弯曲路径行驶,四个轮胎都会根据共同的转弯中心,生成一条针对自己轮胎的独特轨迹,如果不是这样的话,轮胎磨损会比较严重,有阿克曼角的车辆,在转弯时,弯心一侧车轮的转动幅度会比另一侧更大,这样做能有效避免前轮抓地力不足。

从这个素材可以看到,车辆转向时,内侧轮胎比外侧轮胎转动的角度更大。本质上是车轮前束角的一种设定,前束角什么意思,就是当你俯视去看一辆车,车轮的前端和车辆中线的一个夹角,如果车轮向内侧倾斜,也就是内八字的话,称为正前束Toe in,如果是外八,则称为负前束Toe out。一般的乘用车都是有点内八的。

那么笼统来说,用来实现阿克曼角的是由摆臂球头附近的内点,和转向拉杆两个外点组成的一个封闭梯形来完成的,我们称之为转向梯形。他们形成的几何,可以实现转弯时两侧不同的前束角。

如果忽略车轮的形变的话,最好的状态就是车辆的内胎和外胎,从俯视角度能画出一个同心圆。这样设计的理想状态,称为阿克曼几何。当然这只是理论情况,实际车辆的轮胎不是刚性的,行驶中因为形变会产生一个侧偏角,使轮胎在实际转向中还会产生一定的偏差。此时如果按照理论阿克曼角来设计,轮胎也会有偏磨,而且阿克曼的设计和车辆风格以及操控性都有关系,在整车设计中,会引入阿克曼修正比来进行落地设计。不过这个点和我们本期关系不大,提出来给大家作为启发,相关概念老王会放到阿克曼专题这一期来系统性分享。

那么说到这我们会发现,传统车辆阿克曼几何的宽裕度是比较固定的,那么在线控转向时代,车辆是有潜力脱离传统的转向梯形这个机械结构来实现多种阿克曼几何的,尤其是今后左右轮独立控制的转向系统,加上分布式驱动,这个主动控制的想象空间是比较大的。比如仰望U8易四方这套系统,就是非常典型的线控转向+分布式的底子,虽然现在依然有管柱,但从工程角度,其目前解锁的功能比例,可能还不到十分之一,现如今的这些原地掉头和易四方泊车,是营销角度,先把能放大这套系统能力的情景展示给投资人博取流量,但今后解锁的一些细微的,不容易感知但极其有颠覆性的功能才是工程界关心以及竞品比较忌惮的。

也就是说,既然低速和高速转弯的几何需求不一样,线控转向又脱离了和转向柱的控制,左右轮还能解耦,两侧不一样的执行器就可以在全速度区间,动态地帮车辆完成很多机械时代工程师们完全不敢想象的任务,比如中低速时提供足够多的转向舒适性和用户DIY手感,高速时在建立足够安全感的同时能让高重心的SUV和赛车一样,根据不同的侧偏力和主动悬架一起,为用户提供更好的底盘参数。

总结

节目的最后老王想说,我为什么要鼓励大家支持汽车电气化么,电气化最终目的不是让所有车都带上大电池,而是让汽车电气系统打破机械时代那种“按下葫芦起来瓢”的取舍局限性,从而完成以前无法完成的那些“既要又要”的综合需求。

我们常说,颠覆者往往是局外人,但创业容易守业难,颠覆之后带来的挑战和烂摊子,往往还得局内人来收拾,线控转向就是符合上述逻辑的一个典型载体,他是完成电气化使命的重要颠覆节点,但他它的进化之路上,一定也少不了鲜血与眼泪,当用户的生命安全和资本的利益路线产生分歧的时候,屏幕前的诸位会站在哪一方呢?

好了,本期就讲到这里,下一期我们会深入到悬架种类和悬架几何进行分析。记得保持关注,我是老王,下期见!

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