主动悬挂系统是近十年发展起来的由电脑控制的一种新型悬挂系统。随着新技术的逐渐成熟,传统的被动式悬挂必将被主动式悬挂所取代。
主动悬挂这一名字的起源,缘于它能够在一定范围内“主动”调节悬挂的刚度和阻尼等特性。由于有电子系统的参与,主动悬挂又称为电控悬挂。
主动悬挂系统具有控制车身运动的功能。当汽车制动或拐弯时的惯性引起弹簧变形时,主动悬挂系统会产生一个与惯力相对抗的力,减少车身位置的变化。例如,奔驰2000款Cl型跑车,当车辆拐弯时悬挂系统传感器会立即检测出车身的倾斜和横向加速度,电脑根据传感器的信息,与预先设定的临界值进行比较计算,立即确定在什么位置上将多大的负载加到悬挂系统上,使车身的倾斜减到最小。
眼下,这种技术已经被豪华轿车、顶级跑车列入配置清单。最闪亮的明星是2006年的日内瓦车展上装配在法拉利599上的一种名为SCM电磁流变的主动悬挂系统,此前它是被凯迪拉克称为MRC(MagneRideTM)的主动式电磁悬挂,都由原为通用旗下零部件商德尔福提供,装备在通用旗下的凯迪拉克和雪佛兰科尔维特跑车上。
尽管在材料选择上不及MRC“磁流变体”那样超前,但是奔驰、宝马和奥迪也都有各自利器,可以采用不同的方式改变悬挂的软硬度,或者改变阻尼的大小。
在奥迪车型上,AAS(Adaptive Air Suspension)可调空气悬挂系统可以为车主提供了4种不同的车身离地间隙,根据不同车速来调整车身高度而调节重心高度增强车辆的行驶稳定性,减小高速时的空气动力学特性。
“通过奥迪的MMI系统为车辆选择合适的硬度和阻尼,以提供给车主舒适和运动两种截然不同的驾乘感受。”北京天润奥迪4S店销售总监董敬明告诉理财周报记者,由于成本原因,目前这一系统主要运用在奥迪A8、Q7 4.2L、A6 4.2L等高端车型的版本上。
奔驰运用空气悬挂(Airmatic)技术已经有十年的历史,其中在六年前装备在E级上面的Airmatic Dual Control双功能空气悬挂系统,不仅在电子控制方面有了更为明显的进步,更把主动控制空气悬挂系统和自适应阻尼悬挂系统(ADS II)整合到一起,实现了双重控制。目前,AIRMATIC DC悬挂系统已经成为大多数奔驰车型以及迈巴赫的标准配备。
与奔驰和奥迪不同,宝马采用的是一套称之为“Dynamic Drive”主动式动态驾驶的悬架。它不是靠自适应空气悬架改变空气弹簧减震器的弹性和阻尼,而是通过作用于前后防倾杆上的电控液压系统来适应不同行驶需要。根据各传感器接收到车辆动态参数信息后,这一系统实时改变防倾杆的扭转刚度,从而充分抑制在颠簸路面上的车身跳动和弯道驾驶产生的侧倾,据称这一系统的反应时间以毫秒计算。加上EDC-C(Electronic Damper Control-Continuous)电子避震系统,驾驶者通过i-Drive控制界面所设定的减震器模式,可在更精细的减震器主动控制下,依据车速、负重、驾驶状况和道路状况迅速做出变化,以达到驾驶者所希望的车辆动态反应。
展望未来,技术的发展正在使原本看似互相冲突的东西可以合而为一:正如有了主动式悬挂系统,你就可以随时随地地去感受操控感和舒适感的双重乐趣。
详解汽车悬挂的奥秘
从外表上看,悬挂系统仅是由一些杆、筒以及弹簧组成,但千万不要以为它很简单,相反悬挂是一个较难达到完美要求的汽车总成,这是因为悬挂系统既要满足汽车的舒适性要求,又要满足其操纵稳定性的要求,而这两方面又是互相对立的。
现代轿车大都是采用独立式悬挂系统,可分为横臂式、纵臂式、多连杆式、烛式以及麦弗逊式等等。
多连杆式悬挂系统
多连杆式悬挂系统是由(3—5)根杆件组合起来控制车轮位置变化的悬挂系统。多连杆式能使车轮绕着与汽车纵轴线成二定角度的轴线内摆动,是横臂式和纵臂式的折衷方案,可不同程度地获得横臂式与纵臂式悬挂系统的优点:车轮跳动时轮距和前束的变化很小,不管汽车是在驱动、制动状态都可以按司机的意图进行平稳地转向,其不足之处是汽车高速时有轴摆动现象。
麦弗逊式悬挂系统
麦弗逊式悬挂系统的车轮也是沿着主销滑动的悬挂系统,但与烛式悬挂系统不完全相同,它的主销是可以摆动的,麦弗逊式悬挂系统是摆臂式与烛式悬挂系统的结合。与双横臂式悬挂系统相比,麦弗逊式悬挂系统的优点是:结构紧凑,车轮跳动时前轮定位参数变化小,有良好的操纵稳定性,加上由于取消了上横臂,给发动机及转向系统的布置带来方便;与烛式悬挂系统相比,它的滑柱受到的侧向力又有了较大的改善。
横臂式悬挂系统
横臂式悬挂系统是指车轮在汽车横向平面内摆动的独立悬挂系统,按横臂数量的多少又分为双横臂式和单横臂式悬挂系统(目前应用不多)。
对于不等长双横臂式悬挂系统,只要适当选择、优化上下横臂的长度,并通过合理的布置,就可以使轮距及前轮定位参数变化均在可接受的限定范围内,保证良好的行驶稳定性。目前这一悬挂系统已广泛应用在轿车的前后悬挂系统上,部分运动型轿车及赛车的后轮也采用这一悬挂系统结构。
纵臂式悬挂系统
纵臂式独立悬挂系统是指车轮在汽车纵向平面内摆动的悬挂系统结构,又分为单纵臂式和双纵臂式两种形式。单纵臂式悬挂系统当车轮上下跳动时会使主销后倾角产生较大的变化,因此单纵臂式悬挂系统不用在转向轮上。双纵臂式悬挂系统的两个摆臂一般做成等长的,形成一个平行四杆结构,当车轮上下跳动时主销的后倾角保持不变。双纵臂式悬挂系统多应用在转向轮上。
烛式悬挂系统
烛式悬挂系统的结构特点是车轮沿着刚性地固定在车架上的主销轴线上下移动。烛式悬挂系统的优点是:当悬挂系统变形时,主销的定位角不会发生变化,有利于汽车的转向操纵稳定和行驶稳定。但其有一个大缺点:就是汽车行驶时的侧向力会全部由套在主销套筒的主销承受,致使套筒与主销间的摩擦阻力加大,磨损较严重,故现应用不多。
主动悬挂系统
主动悬挂系统汇集了力学和电子学的技术知识,是一种比较复杂的高技术装置。主动悬挂系统具有控制车身运动的功能。当汽车制动或拐弯时的惯性引起弹簧变形时,主动悬挂系统会产生一个与惯力相对抗的力,减少车身位置的变化。
记者 祝贺/文
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