讀懂懸架系統(tǒng)（下篇）： 空懸與電磁不能類比

　　【太平洋汽車網(wǎng) 技術(shù)頻道】上篇我們花了6000字深入探討了導(dǎo)向機(jī)構(gòu)與彈性元件的各種形式及其優(yōu)缺點(diǎn)，今天要聊的是減振器與橫向穩(wěn)定器這兩個“器”，這兩“器”都可以繼續(xù)拆分為主動式與被動式。

　　有朋友咨詢購車問題的時候問筆者：“買空氣懸架還是電磁懸架的車好？”

　　這是一個無法回答的問題，因?yàn)榭諝鈶壹芎碗姶艖壹芨静皇峭环N東西。筆者在《懸架》上集提到空懸最好稱作“空氣彈簧”，而這里我要說，電磁懸架最好稱作“電磁減振器”。

　　彈簧可以做正功與負(fù)功，比如空氣彈簧升起來就是在正功；減振器只能做負(fù)功，因此電磁減振器是不可能提升/降低車身高度的。當(dāng)然，不缺錢的你也可以給車子同時裝備電磁減振器與空氣彈簧，比如下圖的頂配凱迪拉克XTS就全裝上了，把阻尼、剛度、行程全包圓。

　　如今一旦電磁懸架/電磁減振器大家都習(xí)慣叫MRC。實(shí)際上MRC（Magnetic Ride Control）是通用申請的專利商標(biāo)名，只是太出名了被大家誤以為電磁減振器的統(tǒng)稱。另一家電磁減振器運(yùn)用“大戶”叫法拉利，他家稱為SCM，而奧迪稱之為AMR。

　　電磁減振器的運(yùn)用歷史并不如空氣彈簧那般遙遠(yuǎn)，第一款投入量產(chǎn)化的MRC產(chǎn)品放在2002款凱迪拉克Seville STS車上，接著還在雪佛蘭車型上面用過。你一定好奇怎么定位入門的雪佛蘭也用上了MRC，那是因?yàn)槲抑v的是C5科爾維特ZR1超跑……

　　通用玩了幾年之后，法拉利599 GTB和奧迪R8（上一代）都裝上了，奧迪甚至喪心病狂地給二代中期改款S3也下放了一套試試，現(xiàn)在準(zhǔn)備開售的四代S3也有裝備，期待中。筆者最近開過的電磁減振車型是凱迪拉克CT5，跑去賽道上面漂移畫甜甜圈很好玩（借來的車最……）。

　　跟空氣彈簧需要很大一組配套設(shè)施不同，電磁減振器的體積小很多。“起碼得塞得進(jìn)螺旋彈簧里頭”，這是一套減振器最起碼的職業(yè)素養(yǎng)。

　　電磁減振器由磁流變減振器MRD、加速度傳感器、控制單元組成，其中MRD是通用跟德爾福聯(lián)合攻關(guān)研發(fā)成的，而德爾福本身就是通用自家的產(chǎn)業(yè)，所以通用MRC有技術(shù)先發(fā)優(yōu)勢就說得通了。

　　電磁減振器內(nèi)部油液為含有直徑3-10μm磁性粒子的電磁液，沒有傳統(tǒng)的卸載閥和單向閥，改為由電磁感應(yīng)線圈控制液體流動，新款MRC線圈從一個大的換成兩個小的來加快響應(yīng)速度。

　　電子減振器桶用線圈磁場來控制磁化顆粒流體的流動速度，流速越快→減振器越軟→懸架越舒適，想懸架硬就反過來。電磁減振器可以根據(jù)不同的駕駛需求和當(dāng)前路況進(jìn)行快速響應(yīng)，頻率可以做到非常高，凱迪MRC一秒就能有1000次動態(tài)響應(yīng)，主流的主動液力減振系統(tǒng)則是每秒100次左右，這樣可以迅速調(diào)整懸架阻尼值，增強(qiáng)過彎支撐的效率，減少車身側(cè)傾并提升輪胎側(cè)向的抓地力，在賽道上刷圈容易拿到好成績，日常駕駛也可以兼顧運(yùn)動和舒適。

　　換成我同事的通俗語言來總結(jié)就是——“起步不抬頭，制動不點(diǎn)頭，劈彎不腿軟，過坑洼不晃動” 。

　　同樣的，電磁減振器作為主動式部件也是可以讓駕駛者在車內(nèi)調(diào)參數(shù)的，一般有Tour（軟懸架設(shè)置）、 Sport（剛性懸架設(shè)置）、Track/Race（硬核賽車設(shè)置）這三擋。

　　再次確認(rèn)一個概念，裝備電磁減振器的車型，是可以裝空氣彈簧的，但同時裝空懸和電磁的車子叫什么懸架呢？我給你一個最精準(zhǔn)的答復(fù)：“前后雙A臂多連桿獨(dú)立懸架 + 空氣彈簧 + 電磁減振器”。

　　作為掃盲貼，最后簡單羅列一些裝電磁減振器的車型，日后吹牛應(yīng)該用得上。

　　通用：ATS（我那臺沒有因?yàn)橘I的乞丐版）、CTS、CT4-V、CT5頂配（賽道極限遠(yuǎn)高于330i因而被同事慫恿換購卻因沒錢放棄）、CT-6、凱雷德、科爾維特（C5到C8都有）等等

　　福特：Mustang Shelby GT350（筆者非常想開的一臺車）

　　法拉利：599、F12、458、FF等

　　大眾集團(tuán)：蘭博Aventador、奧迪TT、S3、R8、A6等

　　路虎：攬勝極光、發(fā)現(xiàn)運(yùn)動

　　坊間都叫絞牙避“震”，這個“震”是個代代相傳的別字，準(zhǔn)確來說是減振器的那個“振”。絞牙避振英文名Adjustable Absorber，直譯過來就是“可調(diào)整的減振器”，秒懂其工作原理。

　　實(shí)際上，絞牙不止有一組減振器，它還包括彈性元件（螺旋彈簧），是一組完整的彈性總成。

　　彈簧硬度的與K值有關(guān)，K越大彈簧越硬，但直卷彈簧的K值是堅(jiān)定不移不容改變的，所以買絞牙的時候必須選對了適合自己的K值買，沒后悔藥吃。

　　絞牙分為全長可調(diào)和非全長可調(diào)。前者分開調(diào)節(jié)預(yù)壓與行程，可以保存固定行程同時調(diào)節(jié)車高（如下圖）；后者混在一起調(diào)，車高調(diào)整范圍有限。

　　阻尼可調(diào)是絞牙的一大可玩之處，在減振器頂部會有旋鈕進(jìn)行調(diào)節(jié)，一般有8-32段可調(diào)，具體看有多高端。

　　絞牙有手調(diào)版本，也有電調(diào)版本（如下圖），甚至還有手機(jī)APP控制的電調(diào)版本。

　　很多時候我們調(diào)絞牙不僅單純想降低車高和重心，還想調(diào)整前后配重比，讓原本負(fù)荷小的減振器更高一些來獲得更高負(fù)荷，獲得更好的圈中動態(tài)，減少轉(zhuǎn)向不足/轉(zhuǎn)向過度。不過，有些人裝了絞牙之后，讓民間科學(xué)家給一頓瞎調(diào)，把車子動態(tài)給調(diào)成垃圾了，遠(yuǎn)不如原廠彈簧與減振器，還會造成底盤觸底和輪胎偏磨。

　　液壓減振器（oleo strut）是極為常見的減振器形式，在汽車懸架、飛機(jī)起落架中運(yùn)用得很廣泛，其中彈性元件（比如螺旋彈簧）負(fù)責(zé)儲存著陸的動能沖擊，液壓減振器快速地來回吸收做負(fù)功，進(jìn)而減少著陸彈跳。

　　如果液壓減振器多了阻尼可調(diào)功能，那就成了絞牙。

　　實(shí)際上，液壓減振器和氣液聯(lián)動彈簧在結(jié)構(gòu)上是相似的，不過減振器不做正功，而氣液聯(lián)動彈簧可以做正功，前文我們提到它可以控制坦克仰俯角，因而歸類于彈性元件。

　　此外，減振器也分為復(fù)桶式（右）和單筒式（左）。復(fù)桶式有外筒與內(nèi)筒實(shí)現(xiàn)油氣分離，我們一般用的都是這種，制造成本更低，行程更長，便宜好使。

　　單筒式的油氣是上下分離的，活塞更大，減振性能更好，但造價更高。

　　有一種減振器叫“氣壓減振器”，其實(shí)并非空氣彈簧，而是液壓減振器的另一種高級方式。氣壓減振器增加了一個氣室（下圖深藍(lán)色部分）來調(diào)節(jié)阻尼與減振器行程，氣室里面一般放高壓氮?dú)?。（@車瑜911）

　　現(xiàn)代液壓減振器量產(chǎn)之前，汽車領(lǐng)域經(jīng)常用一種桿杠式減振器（lever arm shock absorber），桶里面裝有油液，桿杠撥動的時候攪動油液來做負(fù)功。

　　裝車之后就是下圖這樣：

　　在桿杠式之前，還有一種更老的車用減振器，叫做摩擦盤減振器（friction disk shock absorber），簡單來說就是兩根桿杠撥動一堆摩擦盤做負(fù)功。

　　下圖是裝在摩托車前叉上面的一組摩擦盤減振器。

　　我們一般簡稱橫向穩(wěn)定器（Stabilizer）為“防傾桿”，或者叫“平衡拉桿”。貌似大家都知道這是防側(cè)傾用的，但筆者并不知道它應(yīng)該明確地分到哪一類底盤構(gòu)件中比較好。

　　車輛的橫向穩(wěn)定器可以有四組，分布置在前方底部、后方底部、前方塔頂、后方塔頂。

　　其中，布置在懸架底部的前/后橫向穩(wěn)定器分別稱為前底吧/后底吧（ “吧”就是Bar），而“底吧”是彈性元件，而且“底吧”可以有被動式與主動式之分。

　　布置在懸架塔頂?shù)那?后橫向穩(wěn)定器分別稱為前頂吧/后頂吧，而“頂吧”是導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。

　　正因?yàn)闄M向穩(wěn)定器有人格分裂，所以我們把它單獨(dú)拎出去聊一個。

　　從命名就能得知，橫向穩(wěn)定器管得不寬泛，也就管理一下車體的橫向動作而已。所有橫向穩(wěn)定器都是橫向布局的，如果車輛只是在前/后“移動”、上/下“振動”，橫向穩(wěn)定器純圍觀不干事，但若左/右“偏轉(zhuǎn)”動作出現(xiàn)，橫向穩(wěn)定器就會有一側(cè)上揚(yáng)/另一側(cè)下移，被扭轉(zhuǎn)之后的橫向穩(wěn)定器就會給出一個反向的力矩以影響彈性元件（上集我們聊過）的變形，進(jìn)而減少車身橫向傾斜與橫向角振動。

　　換成人話來解釋就是，車子會變得更硬更不舒適，但過彎極限更高。

　　如果橫向穩(wěn)定調(diào)得不好的話，玩麋鹿測試的時候就會有車輪離地，一旦如此就會有側(cè)翻的風(fēng)險，當(dāng)然這也跟彈性元件、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與調(diào)校有關(guān)聯(lián)，總而言之很復(fù)雜。

　　為什么有了彈性元件（彈簧）與減振器（減振筒），我們還需要裝橫向穩(wěn)定器呢？

　　因?yàn)閺椥栽怯肋h(yuǎn)都“在線”的，你用了很硬的彈簧，車子一直都死硬死硬的，你女朋友在車上畫口紅最終畫出《蝙蝠俠》小丑的口紅樣式來。但若你用了比較軟的彈簧再加上濾振能力強(qiáng)的減振器，就可以保證行駛時有不錯的舒適性，而過彎時可以使用更加硬核的橫向穩(wěn)定器（防傾桿）來支撐橫向力矩，讓車子擁有更強(qiáng)的過彎極限。

　　這就是我們?yōu)楹螕碛辛藢?dǎo)向機(jī)構(gòu)（上集）、彈性元件（上集）、減振器（下集）之后，還需要擁有橫向穩(wěn)定器的原因。

　　底盤調(diào)校是可以更加多元化的，前/后/上/下/左/右六個軸向的動作相互輔助也相互制衡，沒必要一硬到底，也沒必要一軟到底。

　　電子式橫向穩(wěn)定器，我們簡稱為“主動防傾桿”即可，在中文語境下我們很少叫前面那個學(xué)術(shù)名。比不過英文語境下就有很多表達(dá)方式了，有叫electromechanical anti-roll bar的，有叫active anti-roll bar的，寶馬弄了個專有名詞叫Active Stabilizer Bar System (ASBS)，奧迪的專有名詞則為mechatronic Active Roll Control (eARC)，大眾專稱為electromechanical active roll compensation system (eAWS)……

　　無論叫什么都好，這都是一個用得很少的詞匯，而且本體必須被安裝在前/后車底（而不能在塔頂），因此是彈性元件，并非導(dǎo)向機(jī)構(gòu)/結(jié)構(gòu)件。

　　主動防傾桿的工作原理與上述被動型號那根金屬彎棍子是一致的，它的不同之處是，在防傾桿中間偏一點(diǎn)的地方布局了一臺步進(jìn)電機(jī)，過彎行程中實(shí)時向防傾桿兩側(cè)施加相反的力矩，比此前被動式防傾桿的力矩更大，因而可以更好地抑制車輛彎道側(cè)傾。

　　從下方圖可見，車輛劈彎時的側(cè)傾角度從被動式防傾桿（曲線）削減到主動式防傾桿（實(shí)線）的位置，防傾能力非常明顯。

　　因?yàn)樘峁┑牧剌^大，因而12V低壓系統(tǒng)（傳統(tǒng)的電瓶）是無法給主動防傾桿提供足夠功率的，必須使用48V電壓系統(tǒng)進(jìn)行驅(qū)動，一般會有超級電容器負(fù)責(zé)增大瞬間的功率，也即是搭載主動防傾桿的車型至少得是一臺48V輕混車。

　　奔馳、奧迪、賓利、蘭博基尼、勞斯萊斯目前都在生產(chǎn)運(yùn)用主動防傾桿的車型，這屬于一項(xiàng)貴族配置了，還沒下方到消費(fèi)級品牌。

　　大眾途銳本身是有主動防傾桿的，但入華之后沒有了，也是挺可惜的。上面這張官方剖視圖可以很清晰看到主動防傾桿（淺藍(lán)色）的布置位置與結(jié)構(gòu)樣式。

　　在塔頂安裝的橫向穩(wěn)定器是結(jié)構(gòu)件，可以一定程度上解決車體本身抗扭剛度不足的問題，比如上篇筆者提到的東南菱帥V3那款前后獨(dú)立懸架的5萬元小破車，我們就很推薦大家花幾百塊在機(jī)艙里面加一根前頂吧（前塔頂橫向穩(wěn)定器），這車的車架太軟了，側(cè)傾特別嚴(yán)重，加了橫向穩(wěn)定器可以一定程度緩解。

　　很多性能車也會加裝類似的裝備，比如下圖就是賓利歐陸GT Speed敞篷版的機(jī)艙照片，賓利加了老粗壯的一根前頂吧。

　　歐式的太文雅，我們看看美式的前頂吧，蝰蛇GTS機(jī)艙X型頂吧，硬又壯。

　　下圖是一組來自蘭博基尼Aventador LP750-4 SV的后頂吧圖片，因?yàn)槿思野l(fā)動機(jī)就裝在后面……

　　那么買菜車呢，發(fā)動機(jī)在前面，也有裝后頂吧的潛能嗎？

　　有，你愿意的話可以剖開后塔頂裝一個，下圖就是給飛度改裝用的快拆式后頂吧。

　　不過以下這種就不算了，這是給超跑GK5設(shè)計(jì)的防滾架，里面正好有一根后塔頂橫向穩(wěn)定器而已。

　　被動的橫向穩(wěn)定器有好幾種材質(zhì)可選，比如鋁合金的、全鋁材的、鋁鋅合金的等等，但這些都不如主動的橫向穩(wěn)定器厲害。

　　1、對于導(dǎo)向機(jī)構(gòu)而言，是整個懸架系統(tǒng)的骨架，對一臺車的操控性能與舒適性能的決定性比較大，因而看懸架的時候可以先看導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。如今多數(shù)消費(fèi)級乘用車都選用前麥弗遜、后扭力梁的設(shè)定，而高階車型比較喜歡用前后雙A臂及其各類變種。

　　2、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的確很重要，但導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的材質(zhì)選擇與細(xì)節(jié)調(diào)校也頗為重要，這一點(diǎn)是中國汽車企業(yè)的大缺陷。扭力梁不好？PSA工程師會教你做人?？偠灾噙B桿不代表好，扭力梁不代表差，豐田四代凱美瑞“筷子三連桿”（@D仔的汽油頭 老師的文章提到過這臺車），再牛也牛不過調(diào)校得好的斯柯達(dá)明銳扭力梁。

　　3、彈性元件對懸架性能的影響也比較大，目前綜合性能最好的彈性元件是空氣彈簧，但給家用車裝空氣彈簧有很高的成本門檻。隨著汽車電氣化進(jìn)程推進(jìn)，汽車產(chǎn)品的單價越來越高，不少中高端產(chǎn)品開始配備空氣彈簧，比如蔚來全系、紅旗H9、紅旗HS7等等。

　　4、螺旋彈簧在乘用車領(lǐng)域的市場占比，鋼板彈簧在商用車領(lǐng)域的市場占比，基本是不可撼動的，成本優(yōu)勢擺在這里。

　　5、在減振器領(lǐng)域，電磁減振器誠然是當(dāng)前綜合性能最好的，有技術(shù)先發(fā)優(yōu)勢的凱迪拉克陸續(xù)上市了很多MRC電磁減振器車型，攬運(yùn)和Aventador之類的豪車也會繼續(xù)裝備，而且有希望下放到其他豪華車型上。

　　6、主動式減振器的效果明顯比被動式減振器好，但目前市場主流依然是被動的液壓減振器?，F(xiàn)在很多年輕人喜歡改絞牙，但很多門店不會調(diào)絞牙，民科們能把圈速調(diào)得更慢。

　　7、空氣彈簧和電磁減振器自然是象牙塔頂端的產(chǎn)品，貴有貴的產(chǎn)品價值，但便宜也有便宜的超高性價比，因此選哪種彈簧和哪種減振器，還是得看自己荷包厚度行事。最可惜的是雪鐵龍氣液聯(lián)動彈簧，這款法式黑科技非常好用，只是入華之后就被閹割了。

　　8、智能汽車時代，人類操作汽車的占比會越發(fā)減少，對于底盤操控這種特別花時間與成本的研發(fā)事項(xiàng)而言，只會得到越來越少的資金支持。當(dāng)人類幾乎不用操縱汽車時，請問還要操控干嘛呢？因此，希望享受操控樂趣的朋友，是時候出手買好玩的車了。

　　9、電動汽車時代，放置在兩軸之間的動力電池越做越大，車的軸距越來越長，操控變得越發(fā)弱雞，但汽車工程團(tuán)隊(duì)可以植入更多電子設(shè)備去彌補(bǔ)幾何結(jié)構(gòu)上的缺陷，底盤懸架系統(tǒng)的電氣化時代也隨之到來了。

（文：太平洋汽車網(wǎng) 黃恒樂）