【智車派】在國內汽車市場,手握30多萬能買到的車型數不勝數,即便是電動汽車也有非常多的選擇。不過,如果在電動汽車前面加上“增程式”這個限定詞,恐怕就只有理想ONE(參數丨圖片)和嵐圖FREE這兩個選項了。
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關于理想ONE和嵐圖FREE,相信各位車友看過太多對比的文章。智車派發現,這些文章后面的評論中,“空氣懸架”頻頻出現,有人對理想ONE缺失這一配置而感到遺憾,有人為嵐圖FREE的“真香”點贊,表示“這個價位的車哪里見過空氣懸架”。
智車派今天不想討論理想ONE和嵐圖FREE誰更厚道,只是想單純和大家聊一聊,那么多人在意的空氣懸架到底“玄”在哪?
懸架是什么?有哪幾種?
汽車是一個極其復雜又講求精密的工業產品,但直白點來說,汽車就是把動力系統和幾個座椅放在一個鐵架子里,架子下面是四個輪子,輪子和車架之間如何連接?這就是懸架系統的活兒。就像“輪子+沙發”,懸架也是汽車不可或缺的一部分。
懸架系統指的是車架(或承載式車身)與車橋(或車輪)之間所有傳力連接裝置的總稱,可以說,一臺汽車的操控性能主要通過調校懸架系統來完成,因此,懸架系統的好壞會直接影響汽車的操控性。
汽車懸架系統的作用比你想象的可能更大,主要有以下幾點:
首先,它可以把路面作用于車輪上的垂直、縱向和側向等反力所造成的力矩傳遞到車架(或承載式車身)上,這樣汽車才能正常行駛;
其次,它的彈性元件和減振器可以起到減振緩沖的效果,這一點相信大家是最容易理解的;
然后,它的部分傳力構件能夠讓車輪按一定軌跡相對于車架或車身跳動,相當于導向的效果;
最后,它的輔助彈性元件橫向穩定器也不能忽視,其可以避免車身在轉向等情況下發生過大的側傾。
懸架系統的主要作用其實和自身的組成部件息息相關,其基本由“四大件”構成,包括彈性元件,比如鋼板彈簧、扭桿彈簧等;減振元件,如充氣式減振器、電磁減振器等,但這里的減振器是給彈簧減振,而不是給車身減振,支撐車身用的也不是它;傳力機構,你也可以簡單地理解為連接車身與車輪之間的連桿,即常見的多連桿懸架中的“連桿”;橫向穩定器,顧名思義就是消減車身側傾的程度。
理解了懸架是個啥,我們進一步來看懸架都有哪些種類,汽車廠商宣傳語中經常見到的“縱臂扭轉”“麥弗遜”“雙叉臂”,后面都會一一登常
如果按照結構進行分類的話,汽車懸架系統大體可以分為非獨立懸架和獨立懸架兩大類。從字面意思很容易就能理解,兩者的區別主要在于懸架“是否獨立”。
在非獨立懸架系統中,汽車兩側的車輪由一根整體式的車橋進行連接,車輪和車橋通過彈性懸架系統懸掛在車架或車身下面。在乘用車上,較為常見的非獨立懸架系統有縱置板簧式和縱臂扭轉梁式兩種。非獨立懸架系統最顯著的特點是結構簡單和成本低,另外占用空間較孝強度高、保養容易也是其優點,不過因為兩個車輪是“一條船上的螞蚱”,舒適性和操控穩定性會打折扣。
獨立懸架則剛好能解決非獨立懸架帶來的體驗上的痛點。在獨立懸架系統中,每一側的車輪均單獨通過彈性懸架系統懸掛在車架或車身下面,所以兩側車輪能夠實現單獨運動,從而減小車身的傾斜和震動,對于司機而言操控更穩定,對于乘客來說乘坐更舒適。不過,因為結構相對復雜,其硬件成本和維護成本也更高。
即便如此,除了舊款和低端車型外,目前市面上乘用車的主流之選還是獨立懸架。較為常見的獨立懸架包括麥弗遜式、雙叉臂式和多連桿式。本文提到的理想ONE,底盤系統采用的便是麥弗遜式前懸架+多連桿式后懸架組合。嵐圖FREE稍有不同,采用雙叉臂式前懸架+多連桿式后懸架組合。
看到這兒,可能有人要問了:開頭不是說嵐圖FREE采用空氣懸架嗎,怎么又變成前后獨立懸架了?
空氣懸架又是個啥?有什么好處?
先別激動,不相信我們可以放出官方的數據。在嵐圖FREE的官方配置頁面,前懸和后懸是什么寫得一清二楚。至于空氣懸架,它作為專屬豪華套餐出現。順便提一嘴,這個豪華套餐目前只需要加價5000元,(增程版)就可以獲得空氣懸架、智能可調光全景天幕、大燈高度自適應調節、智能空氣管理系統和夜視系統等配置,還是相當劃算的。
言歸正傳。空氣懸架從字面意思就很好懂,它跟“空氣”有關。空氣懸架的主要組成部分有前后空氣減震器、空氣泵、空氣管道、動態底盤控制單元以及控制線路等,其和傳統機械式懸架不同的地方就在于支撐車輛的彈簧。在空氣懸架系統中,彈簧并非大家習以為常的那種螺旋式機械結構,而是空氣彈簧,雖然作用都是為了支撐車身,但空氣懸架在功能性上完勝。
因此,從結構的角度來看,空氣懸架并非獨立于“獨立懸架和非獨立懸架”之外的懸架類型,非要找到歸屬關系的話,空氣懸架可以看作是獨立懸架的一種。而準確來說,空氣懸架其實是一種主動懸架系統(這又是另外一種懸架分類方式了,主要包括被動、半主動和主打三種,這里不細述),除了空氣懸架外,液壓懸架、電磁懸架以及電子液力懸架等都屬于“主動派”。歸根結底,這種懸架的出現主要是為了改善減振器的性能,它的結構形式并沒有發生根本性的變化。所以有人認為空氣懸架不應該叫“空氣懸架”,叫“空氣彈簧”比較合適。
延伸一下,空氣彈簧主要有兩種,一是囊式空氣彈簧,二則是膜式空氣彈簧。
囊式空氣彈簧的氣囊之間加入了鋼制鐵環,所以它和傳統金屬彈簧比較接近,這在早期的空氣懸架車型上比較常見。膜式空氣彈簧的結構相對簡單,可有效延長“氣囊”的使用時間,高低調節范圍也更大。最重要的是,膜式空氣彈簧有著更強的抗扭性,所以可以給車身提供更佳的舒適性和支撐性。
說到底,空氣懸架的主要特點無非三點:
一是可以進行軟硬調節。比如在高速上,我們的車輛速度保持在較高的水平,車輛的穩定性是首要追求,此時空氣懸架便會自動變硬;而如果車輛市區行駛,車速相對較低,懸架就會“心太軟”,這樣可以帶來更好的舒適性和減振效果。
二是可以對底盤進行自動升降。比如在高車速時將整車高度降低,保證車身穩定性的同時降低風阻,進而降低油耗;如果回農村老家遇到不好的路況,底盤便會自動升高,以提高車輛的通過性。
三是支撐性非常充足。在普通懸架車型上,如果后排坐滿人可能會導致車身后半部分向下塌陷,但空氣懸架車型就不用擔心,它可以通過調整“氣囊”內氣壓使車輛回到空載狀態下的車身姿態,舒適程度始終如一。
總結下來,空氣懸架的優勢不言自明。其可以讓駕駛者獲得更強的操控性,提升乘客的乘坐舒適度,面對不同路況還能夠自我調節,帶來更好的支撐性。間接來說,空氣懸架還能延長輪胎的使用壽命,降低電氣、車橋和底盤等維修成本,甚至延長車輛的使用壽命。例如嵐圖FREE,空氣懸架支持主動調節和隨速自動調節,上下可調100mm,官方表示做到了“行業領先”。另外一邊,作為一款注重舒適家用且被用戶看作是“奶爸車”的理想ONE,用戶對其有空氣懸架的期望也在情理之中。
那空氣懸架這么好,汽車廠商為啥不做成標配呢?這也是空氣懸架目前美中不足的地方。
空氣懸架的設計和結構比較復雜,不僅成本昂貴,而且耐用度也比普通懸架低一些,同時后期保養和維修的費用也較高。對于普通消費者而言,空氣懸架可能“買得起但用不起”。
所以我們可以看到,目前配備空氣懸架的車型基本都是豪華車型,比如電動車領域的蔚來ES6性能版,起售價39.8萬,像奧迪Q5L和奔馳GLC這類40萬檔位的豪華SUV甚至沒有配備空氣懸架。而嵐圖FREE將空氣懸架首次下探到30萬級,大有引領空氣懸架普及之勢。
以后怎么玩?智能化唄
空氣懸架的發展歷史并不短。
1946年,美國人William Bushnell在他自己設計的實驗車上裝備了的空氣彈簧,這也是全球第一輛采用全空氣懸架的汽車;隨后,空氣懸架的相關技術得到迅速發展,凱迪拉克在1957年首次實現了實際應用與量產化;接下來,寶沃、奔馳和勞斯萊斯也加入到這一陣營,使得空氣懸架系統在歐洲開始推廣;但空氣懸架后來經歷了一段發展真空期,直到日本汽車廠商也開始嘗試這一技術;當然,最大功臣當屬路虎,在其為攬勝裝備空氣懸架后,空氣懸架再次成為潮流,加上相關技術的成熟和應用范圍不斷擴大,空氣懸架開始走上全球化的道路。
近些年來,空氣懸架相關技術不斷發展和更新迭代,而隨著智能電氣化時代的到來,空氣懸架“操控性”和“舒適性”的兩大標簽已經不能滿足未來的發展需求。我們可以看到,行業內的許多豪華品牌為空氣懸架開發出了新的功能,向著智能化的新方向前進。
比如奔馳和奧迪將空氣懸架用于防止側面碰撞。在新一代奔馳S級上有一項黑科技,當車輛監測到有側面碰撞危險時,系統會告知空氣懸架行動起來,迅速把車身抬高至多80mm。這樣做的好處不言而喻,車身底部結構的韌性更強,乘客的安全更有保障。
特斯拉早在多年前便將引以為傲的自動駕駛和空氣懸架結合在一起,將空氣懸架帶入智能化的時代。舉個栗子,在特斯拉Model S上,智能空氣懸架有類似人的“記憶功能”,當你駕駛它第一次通過某段顛簸路面時,可以手動設置車輛懸架進行升高,此時特斯拉車載系統會記錄下該區域位置的GPS坐標,下次故地重游時,智能空氣懸架便會自動應用已設置好的數據,升高車輛懸架。據智車派了解,特斯拉的電動皮卡Cybertruck未來也有望引入全自動駕駛套件(FSD)與空氣懸架的組合。
除了國外的豪華車品牌,目前許多高端自主品牌也開始引入空氣懸架系統。
最近爆火的極氪001便引入了全自動空氣懸架系統,WE版兩個車型需花費2萬元進行選裝,可見這套系統的成本確實很高。之所以稱它為“系統”,原因是它不止是空氣彈簧那么簡單,它包含了一套智能化的綜合系統。
據參與這套懸架系統開發的人員介紹,極氪001全自動空氣懸架系統包含:車況感知硬件,例如車速傳感器、高度傳感器和道路采集傳感器,還有車輛定位及地圖系統等;核心決策硬件及算法,比如空氣懸架ECU和天棚阻尼算法等;執行硬件,如4組空氣彈簧、2個空氣壓縮機和電磁減震器等等。
正是智能化的特性,讓這套空氣懸架能精準感知車況和路面等信息,經過系統判斷后自動調整懸架的高度、剛度和阻尼等。提升操控性能和舒適性的同時,其甚至支持FOTA升級,以充分釋放硬件潛力,來滿足用戶的多元化需求。如果進一步加入智能手機的思維,你會發現,這套懸架的參數設置可以記錄在用戶超級ID中并上傳至云端。后續如果更換一臺極氪001,也可以通過賬號快速獲取屬于自己的那一套懸架特性。
智車派認為,在未來,汽車廠商對待空氣懸架,可能會像現在的手機廠商對待影像系統一樣,比完硬件比調教。兩個字,有趣!
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