電磁懸架和普通懸架、電磁懸架和普通懸架一樣嗎
最近理想這個(gè)宣傳大師又帶火了一個(gè)概念就是“魔毯懸架”,概念炒的火,但歸根接地核心還是空氣懸架+CDC減震器。
說(shuō)到這就又帶出了讓人迷惑的電磁懸架,網(wǎng)上很多自媒體動(dòng)不動(dòng)就拿高大上的電磁懸架概念忽悠人,偷梁換柱。為了讓大家擦亮眼睛,今天這篇文章淺顯易懂的給大家講明白這幾個(gè)概念。
進(jìn)入正題之前先跟大家說(shuō)下懸架的組成。懸架其實(shí)大家都知道主要由擺臂/連桿、減震器、彈簧等組成。其實(shí)橫向穩(wěn)定桿也在里邊,這次不大涉及,就不講了。
擺臂和連桿算結(jié)構(gòu)件,主要起連接作用,限制輪胎的擺動(dòng)。而大家潛意識(shí)里懸架主要起減震和支撐作用的就是彈性元件減震器和彈簧了。上文提到的空氣懸架、電磁懸架或者電控懸架就是指的減震器和彈簧的不同形式。一般普通車上用的減震器和彈簧都是傳統(tǒng)機(jī)械零件,減震器就是普通液壓減震器(阻尼器),彈簧就是鋼材料的螺旋彈簧
到這里進(jìn)入正題,先說(shuō)減震器。普通液壓減震器大家都清楚,就不講了,現(xiàn)在聊下電磁減震器MRC和可調(diào)減震器CDC。
電磁減震器MRC(Magnetic Ride Control)主要是由磁流變減震器(Magneto-rheoloical damper, 簡(jiǎn)稱MRD)構(gòu)成,最大的特點(diǎn)是減震筒內(nèi)部則不是傳統(tǒng)的液壓油,而是磁流變液。磁流變液里有磁性微粒,可通過(guò)電控的磁場(chǎng)來(lái)讓磁性微粒在自由狀態(tài)和鏈狀狀態(tài)之間變化,這就改變了液體的粘度。從而控制減震筒的阻尼,也就是改變懸掛的軟硬。
減震器里邊也不再是一組閥片了,而是由電磁線圈取代。減震器活塞在運(yùn)動(dòng)時(shí),通過(guò)控制活塞桿頭部的線圈電流就可以控制線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度,進(jìn)而調(diào)節(jié)旁邊流過(guò)阻尼孔內(nèi)的液體粘度,從而達(dá)到用電來(lái)控制減震器阻尼的作用。
磁流變液的控制特性就是響應(yīng)迅速及控制精度高,因此磁流變減震器可以以高達(dá)1000次/每秒的速度進(jìn)行大范圍的高精度控制,由此帶來(lái)減震器的大范圍的高性能變化,帶來(lái)各工況下最優(yōu)的支持和減震性能。中低速于城市道路行駛時(shí),將懸掛阻尼的強(qiáng)度降低,從而有效吸收來(lái)自路面的震動(dòng),保證車輛行駛的平穩(wěn)順暢,提升駕乘的舒適性;當(dāng)高速行駛或者轉(zhuǎn)向時(shí),又可以瞬間提升懸掛阻尼的強(qiáng)度,加強(qiáng)車身的穩(wěn)定性,減小過(guò)彎時(shí)的側(cè)傾,令駕駛更具信心。緊急制動(dòng)時(shí),由于懸掛阻尼強(qiáng)度的提升,還能控制車身前傾的姿態(tài)并縮短剎車距離。
磁流變減震器最初不是使用在汽車上,后來(lái)由通用汽車及其旗下零部件公司德?tīng)柛R黄鹧邪l(fā)帶到了車上,因此在通用旗下車輛上使用較多,國(guó)內(nèi)比較常見(jiàn)的是凱迪拉克高配CT5上的電磁減震器。現(xiàn)在德?tīng)柛5膽壹芎椭苿?dòng)相關(guān)的業(yè)務(wù)被國(guó)內(nèi)供應(yīng)商京西重工收購(gòu),主流就他們一家在供,因?yàn)榇帕髯円汉蛷?fù)雜線圈設(shè)計(jì)成本比較高,一套減震器成本上萬(wàn),因此一般在高端車上才會(huì)配備。
不過(guò)這種減震器結(jié)構(gòu)復(fù)雜,也會(huì)導(dǎo)致故障率高,工作時(shí)發(fā)熱量也大,對(duì)油封的考驗(yàn)也有很大挑戰(zhàn),因此漏油控制是比較難的。
現(xiàn)在來(lái)說(shuō)下可調(diào)減震器CDC,這個(gè)才是市面上應(yīng)用最廣的電控減震器(也叫主動(dòng)懸架)。CDC的全稱是Continuous Damping Control,就是連續(xù)可變阻尼減震器。CDC的減震筒仍然使用普通液壓油,其核心技術(shù)來(lái)自電控液力阻尼調(diào)節(jié)閥,通過(guò)電控的控制閥門開(kāi)度來(lái)改變減震器阻尼。
因?yàn)殡姶砰y門的調(diào)節(jié)畢竟屬于機(jī)械運(yùn)動(dòng),肯定不如液體磁流變的速度快,因此CDC的調(diào)節(jié)只能做到最快每秒百次的調(diào)節(jié),從性能上說(shuō)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如磁流變減震器的。因成本相比磁流變減震器來(lái)說(shuō)也下降不少,市面上選用的車型較多。
聊完減震器,再來(lái)聊彈簧,也就是前面提到的空氣懸架。空氣懸架就是指的把鋼材料的螺旋彈簧換成了氣囊形式的空簧,通過(guò)空氣壓縮機(jī)來(lái)控制氣囊內(nèi)空氣的多少來(lái)調(diào)節(jié)氣囊的高度和軟硬,就達(dá)到了調(diào)節(jié)車身和底盤的高度和及部分懸架軟硬的目的。
另外空簧根據(jù)空腔的多少也分單腔空氣懸掛和雙/多腔空氣懸掛的區(qū)別。
顧名思義,前者內(nèi)部只有一個(gè)氣腔,后者內(nèi)部則至少有兩個(gè)或兩個(gè)以上的氣腔。單腔空氣懸掛,由于只有一個(gè)氣腔,導(dǎo)致內(nèi)部的空氣容積有限,且無(wú)法改變截面面積,因此,其功能表現(xiàn)也很有限,只能調(diào)節(jié)車身高度,且調(diào)節(jié)的范圍也比較有限。
而雙腔或者多腔空氣懸掛,相比單腔空氣懸掛增加了氣腔數(shù),可以實(shí)現(xiàn)充放氣時(shí)空簧內(nèi)部受力面積的變化,從而達(dá)到更大范圍的改變懸掛的剛性,同時(shí),車身高度可調(diào)節(jié)的范圍可會(huì)隨之加大。可想而知,空氣懸掛氣腔數(shù)越多,性能越好,不僅能應(yīng)付更復(fù)雜的路況,其舒適性也會(huì)更高些。
但是空氣懸架組成結(jié)構(gòu)復(fù)雜,除了空簧外還有壓縮機(jī)和氣罐等零件,因此整車上占用的空間較多,一般在大型車上才能布置的下。另外壓縮機(jī)工作噪音大, 也有一部分NVH的問(wèn)題。最后空氣懸架成本太高,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,又容易壞,一旦維修費(fèi)用不菲,這也是空氣懸架早些年一直只在豪華車上配置的原因。
現(xiàn)在總的來(lái)聊下這幾個(gè)概念:
- MRC和CDC都是電控懸架,有主動(dòng)控制的功能,因此都可以叫主動(dòng)懸架,但是他們只能調(diào)節(jié)懸架軟硬,不能調(diào)節(jié)懸架高度;
- 只有MRC才是真正意義上的電磁懸架,如果把CDC也稱為電磁懸架有碰瓷嫌疑;
- 空氣懸架主要是指帶有空簧的懸架。但是空簧很昂貴,一般配了空簧以后減震器也會(huì)相應(yīng)升級(jí)成MRC或者CDC,一般不會(huì)單獨(dú)出現(xiàn)空簧配普通液壓減震器的方案。
現(xiàn)在這幾個(gè)概念你搞清楚了嗎?