自适应阻尼避震究竟是个啥?

2023-04-25
世界上第一台真正意义上的内燃机诞生至今,已经过去了200余年的时间,在这段时间里,内燃机汽车的发动机、悬挂、车架等都有着不同程度的进化。发动机、车架、悬挂这些重要部件的历史故事咱们已经说过不少了,所以今天咱们就不聊历史,来聊点拓展性的话题。

图:一台车的行驶品质好与否,主要的参数无非就是:NVH(隔音)、避震软硬、轮胎这三样,副车架、悬挂形式这些你真要说对行驶品质有没有影响,从物理层面上来说,又的确是有,但小编还真不相信有谁能感受的到这两样悬挂部件所带来的影响。

在这200年的汽车发展周期里,避震形式从板簧发展到螺旋弹簧配避震机,之后再到运动套装避震、绞牙避震,这两种避震形式相信大家如今也都相当熟悉了。但是从套装避震之中横向发展的分支不知道大家又知道多少呢?当中除了有对应原厂升级的运动套装避震之外,还有名为自适应或主动式的避震。自适应避震(Adaptive Suspension)、主动式避震(Active Suspension)虽然两者在名字上略有不同,但本质上是同一回事。在自适应避震当中包括了由雪铁龙首创的液压式避震、丰田首创的电子可调阻尼液压悬挂系统(TEMS)、美国GM首创的磁流变减震器系统、空气悬挂等。

图:从可调范围到调整简易性,不得不提以上这些分支种类的套装避震可是要容易多、也好玩多了。

先从丰田的电子可调阻尼液压悬挂系统,Toyota Electronic Modulated Suspension(TEMS)说起,这套悬挂系统最早使用在丰田于1983年推出的Soarer上,这是一台双门的轿跑车型,车身型号为Z10。TEMS这套系统通过安装在车辆上的控制开关、指示灯、专用避震机、避震机控制执行器、避震机控制ECU、车速传感器、刹车灯开关、油门以及转向角度传感器所组成。通过避震机ECU或者手动开关来控制悬挂的软硬度,一般来说TEMS有三种阻尼模式,分别是Normal、Mid、Sport。

图:整套TEMS系统由十分多的传感器和四支安装有调整电机的避震组成,因此其制造成本和维修成本都十分之高,在日本泡沫经济破灭之后,人们已经很难接受高昂的价格和维修费用,因此它又渐渐消失了。

接下来就到雪铁龙的看家本领——Hydropneumatic Suspension(液压气动避震)了。

这套避震系统是由避震筒、活塞、高压泵、氮气球体所组成,避震筒里装的是特制的LHS避震油(后期更改为LHM避震油),该油通过高压泵加压形成避震阻尼,氮气球则充当弹簧的角色,活塞充当避震筒芯,在氮气球体和避震筒芯的中间有阀门、小孔来流通,另外还有一层由橡胶制成的膜来隔开氮气和液压油。

和世界上所有的液压系统一样,这套避震需要建立油压才能正常使用,当车辆启动时,发动机带动高压泵加压主油路中的液压油到每个避震筒内,以形成避震阻尼。如需调整车身高度的话,驾驶员可拉动位于中控下方的高度调节杆以调整高度控制器,再由高度控制器来控制高压油泵对主油路加压,最终调整每个避震筒中的液压油多或少。车轮过坑洞的时候,避震筒内的活塞压缩高压液压油,液压油再往上压缩氮气以完成压缩行程,回弹行程则是由两种不能压缩的介质,因受到外力压缩顶到球体顶端再往下行程回弹形成的力度。至于车身高度自动调平功能,则是通过高度调节器以防倾杆的形变作为参考,填充下陷避震筒中的液压油,以达到自动调平的目的。

图:DS车身最高以及最低状态,最高状态的时候其车身高度和如今的SUV车型并没有相差多少,最低的状态下和如今的“姿态风”非常相近,要知道这可是一项诞生于68年前的技术。

电磁油可变阻尼减震器系统相比起以上两套避震,相对来说就会显得简单一点了。电磁油可变阻尼减震器系统英文名为Magnetorheological Damper(简称电磁悬挂),电磁悬挂其实就是将传统的避震器油更换成带有弱磁性避震器油,在避震筒芯内装有一个电磁铁(磁铁线圈)组,通过让磁铁组通电或断电来控制避震器油的活动速度,以达到改变阻尼的效果。

图:电磁悬挂也是目前众多车企在高性能车上使用得最多的阻尼可调式避震。

最后就该到空气悬挂了,说到空气悬挂相信许多车友都会想到,那些喜欢将车身高度降低到轮圈与沙板齐平的“盆栽组”或者所谓的姿态党吧?姿态党是空气悬挂的玩法之一,但空气悬挂根本作用其实是用来进一步改善车辆的行驶品质。大家千万别搞错,虽然说是空气悬挂,但真正使用气体的是弹簧,传统的油压避震机还是有的。

空气悬挂的组成,一般是由:空气弹簧、避震机、空气压缩机、气管、储气罐、控制器这几个部件组成的。与传统避震相比,空气悬挂在车身高度上调节更加方便,可调节范围也更加广。人们常说的空气悬挂更加舒适、整台车好像漂浮在路上的感觉,其实就是空气弹簧所带给他们的。因为空气弹簧不像金属弹簧拥有自身刚度,它通过充放气来缓冲传递到车身上的跳动。毕竟有压缩空气作为介质来过滤震动,比起硬邦邦的弹簧钢还是要好的。

但是空气悬挂也有它的致命缺点,那便是漏气了....小编在维修厂曾见到过搭载了空气悬挂的Mercedes S-Class、BMW 7系“玩起低趴”.....只不过这些车的低趴效果并不是车主自行选择,而是因为空气弹簧漏气而导致的。除了耐用性方面不如传统避震好之外,维修也是一大问题。在S-Class、7系上的这些空气悬挂如无意外都是进口件,新品单支的价格在7K-1W左右。这样的价格小编都可以买到一套性能不错的绞牙避震了.....就算不提车企配套的空气悬挂,来看改装品牌所推出的空气悬挂套件,单套的价格基本上都在1W左右,如果真的不是奔着车身姿态去的话,小编认为还真没什么太大必要去装一套这样的东西,无论是运动套装避震还是绞牙避震,只要调得好都是可以兼顾到舒适性的。

目前市面上主流的自适应悬挂,基本上就是以上这几种了,在文章最后小编想再三强调,那些媒体老湿说的什么底盘扎实其实都是避震的作用,更何况压根就没有底盘扎实的这一说法。


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