避震机、弹簧是啥来的？不需要！：雪铁龙液压气动悬挂
无敌汽车网
2023-12-12
乘用车的避震有多少种？能说的可就多的去了，从形式上来说，有气动避震、钢板弹簧、液压避震、扭杆弹簧等，今天要介绍的这套Hydropneumatic suspension(液压气动避震)，也是众多避震形式中的一种。提到这个名字，相信各位读者都不会感到陌生，因为它就是雪铁龙的看家本领之一。图：现在改装界动不动都喜欢说什么低趴、Low低车身、气动之类的话术就装出一副很有“态度”的样子。殊不知，早在70年代甚至更早的50年代，雪铁龙就已经开始玩这些了，并且还能做到上下过程中轮胎倾角不变，行驶参数不会变，现在的那些后市场气动避震能做到吗？这套气动液压避震能说的点可多的去了，无论是其历史故事、搭载的车型、技术等等，要一五一十的说清楚可真的有一匹布那么长，所以在本文中咱们就先来简单介绍下，这套气动液压避震在技术上的要点。这套自动调平汽车悬挂系统的发明者是雪铁龙的工程师Paul Magès（保罗·马格斯），他17岁加入雪铁龙，刚开始主要负责设备维护工作，1936年成为绘图员，1942年1月被调往开发部，秘密开发雪铁龙2CV的制动和悬挂系统。这套气动液压悬挂系统在1954年首先在Traction Avante 15H上进行试装，1955年正式装备在雪铁龙DS上。1960年获得美国专利，1965年，劳斯莱斯获得雪铁龙授权，将这套技术使用在Silver Shadow上；1972年，宝马第一代五系E12获得这套技术授权；1974年使用在当时同集团的玛莎拉蒂第二代Quattroporte上；1975年，Mercedes-Benz获得授权，使用在W116上，后来的W126也列为选配件；1991年，丰田获得这套技术的授权，并加入自己的电子化设备。2015年，出于成本和系统重量等各方面原因,雪铁龙宣布不在继续发展Hydropneumatic suspension相关技术，取而代之的是自适应避震机构。但发明者不用，其他已经购买了相关技术的车企则继续在此基础上研发上自己的同类技术，例如Mercedes和Audi，还有国内的某车系用的同样来自雪铁龙技术。透过图片来看，这套液压气动避震其实算不上有多复杂，和我们今天常见的气动避震还是有几分相似的。这套避震系统是由避震筒、活塞、高压泵、氮气球体缸组成，避震筒里装的是特制的LHS避震油（后期更改为LHM避震油，矿物油的一种），该油通过高压泵加压形成避震阻尼，氮气球缸体则充当弹簧的角色，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（阀门还起到调节阻尼的作用），另外还一层由橡胶制成的油膜来隔开氮气和液压油。和世界上所有的液压系统一样，这套避震是需要建立油压才能正常使用的（普通的液压避震器内的避震器油同样被加压，主要是为了抑制气泡的产生），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，来调整每个避震筒中的液压油多或少。当车轮过坑洞的时候，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上的车身高度调节操纵杆，这套避震能实现4档车身高度可调。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，最低的状态下也和如今的“姿态风”非常相近，要知道这可是一项诞生于68年前的技术。一般情况下，高压泵来提供超过170 Bar的压力，再由油路中的断路器将压力控制在130至175Bar（取决于不同的车型），悬挂所用的压力在正常高度或静止是的压力约为80Bar，动力转向在80到150Bar之间。制动方面，这是整套液压系统的最优先级设备，前刹车的可用的最大压力是整套液压系统的最大值，后刹车的最大压力是后避震当前可用的最大压力。这套避震的好处就在于，无论车辆负重如何，基本上都能达到四轮持平的行驶姿态、车主可以通过操控拉杆来调整不同的车身高度，以增加车辆的通过性，同时不影响车辆的操控，舒适性高、可靠性不比一般避震形式差等优点。当然，这套系统的缺点同样很明显，液压气动避震比起一般的避震制造成本更高、重量更大、需要到指定维修地点并由专门的技工来维修、并且在液压系统完全建压之前，避震系统工作不良，并亮起液压警告灯，随着车龄的增长，油路管道、氮气球体等会因为老化导致漏油。虽然在DS上所出现的第一代液压气动悬挂技术已经相当超前，但雪铁龙并没有停止其改进、升级的脚步。1989年，雪铁龙推出了E级豪华轿车（行政级）：XM。在其身上搭载了基于DS上的Hydropneumatic suspension升级而来的新避震单元名为Hydractive，在总体架构上两者并无太大区别，但在智能度上，那可是妥妥的两个世界。在Hydractive上，雪铁龙为其增加了电控单元，通过ECU来收集车辆速度、重力、油门开度、刹车力度、波箱档位等信号，来实时调整液压气囊里的电磁阀，使其能快速的控制阀门的闭合减少液压油的流通量，以瞬间获得更硬的避震阻尼（电磁阀的断电只需两毫秒，而通电则需半秒）。1992年底雪铁龙发布了BX的继任者Xantia，在Xantia上搭载了基于Hydractive升级而来的Hydractive 2以及Hydractive Activa。相比起Hydractive，Hydractive 2上使用了更多的液压气囊以及更多的阀门，同时还优化了ECU算法和处理能力，使得避震阻尼调节起来更加快速，同时硬阻尼和软阻尼之间的过渡也更加顺畅。至于Hydractive Activa则是一款更为先进的配置，这是一套雪铁龙独创的和Hydractive液压气动悬挂相结合的主动式防倾杆技术，其以选配的形式出现在Xantia上。配备了Hydractive Activa技术的Xantia换上了直径为前28mm后25mm的防倾杆，如果是传统固定式防倾杆，这样的防倾杆尺寸就已经宣布了这台D级车的乘坐品质一定不咋地，因为防倾杆的存在感太强。但Hydractive Activa正是通过在防倾杆的中间加入液压气囊，使防倾杆有一定缓冲区间（28mm的防倾杆在平时只有23mm防倾杆的刚度），削弱防倾杆刚度，保证有一定的乘坐舒适性。当ECU侦测到车辆出现侧倾时，控制电磁阀（阀门）断开，使得气囊内的氮气无法流通，将防倾杆的硬度迅速提升回28mm直径应有的水平，起到更好的防侧倾效果。另外，如果ECU侦测到车身侧倾持续增加超过0.5°，便会将液压气动避震系统中的避震油注入到前后防倾杆中间的气囊内，使防倾杆刚度进一步增加起到车身调平的作用。该技术的加入，让人们瞬间抛下了以往雪铁龙液压气动避震，为追求乘坐、行驶舒适性导致车辆侧倾过大的问题。图：电子阻尼可调的避震器、电子断合防倾杆我们就听得多了，防倾杆液压刚度可调不知道又有多少人知道呢？只不过，因为售后麻烦、生产成本高等问题，这类型的技术估计很难再见到。图：配备了Hydractive Activa技术的Xantia转弯动态如何，各位有目共睹。法国汽车杂志《L'Automobile”》曾对搭载了Hydractive Activa的Xantia进行了测试，测试结果为其在几乎无车身侧倾的情况下有着0.94g的横向加速度，要知道当时的本田NSX（NA）为0.93、法拉利512TR为0.92、丰田Supra（A80）为0.95，虽然当中不乏比Xantia成绩更好的车辆，但考虑到测试用的Xantia配备的轮胎尺寸为205/55 R15，还有啥要说的？2001年，雪铁龙推出了第一代C5（DC/DE），在其身上搭载了Hydractive 3悬挂系统。相比起上一代技术，Hydractive 3主要优化了ECU的计算和执行能力，并且还加入动态车身高度调节功能。在低速时升高车身以获得更好的道路通过性，而在高速行驶时则会降低车身，降低车辆重心、减少经由车底空气由此降低升力，增加行车稳定性。此外，为了增加Hydractive的耐用性还优化了液压气囊的制造材料，使其行驶了20万公里或5年才需要维护、替换，所使用的液压油也从之前的LHS升级为LDS。只不过，让人感到可惜的是出现在Xantia上的Hydractive Activa技术在C5上被取消了，当然，处于后期维护和生产成本，这也并不是不能理解的，再者该技术的受众群体也并非那么广。图：总的来说，Hydractive 3和目前比较流行的空气悬挂在功能上比较相近。2020年，雪铁龙为旗下高端品牌DS的DS7 Cross增加了一套名为 DS ACTIVE SCAN SUSPENSION的主动式避震系统，该系统通过位于挡风玻璃后方的摄像头，以及位于四个避震上的姿态传感器、三个G值传感器，用来侦测并传输车辆的行驶速度、方向盘角度、制动力等数据，实时传输到避震ECU中，再通过ECU来调整四根避震的软硬程度，以最大限度的增加轮胎的抓地力，以及驾驶员的信心。图：在这之前，这套液压气动避震还发生过一个小插曲，那正是雪铁龙在2015年宣布，将停止在其新车上使用液压气动避震，原因是其生产成本和体积问题。但是就在同年，雪铁龙发布了旗下高端品牌DS，这套液压气动避震就出现在DS的新车上。以上就是对雪铁龙这套液压气动避震的简单介绍，至于该避震的历史故事，咱们有机会再和大家详细聊聊，因为其背后所牵涉到的车型之多，以及其故事的复杂程度，可不是一两千字就能说清楚的。
