「車評網」都說一輛車的底盤很重要 但你真的了解底盤嗎?

乍一看 , 汽車底盤的構造不過如此:彈簧、阻尼器以及周圍的一些金屬部件 , 僅此而已 。 但事實上 , 底盤部件對汽車行駛表現的重要性甚至超過了直接與地面接觸的輪胎 。

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我們不妨用一個數字來說明:“在對現款??怂惯M行開發的過程中 , 我們對10000種不同的輪胎進行了測試 , ”福特緊湊級車型開發主管阿爾馮·考夫曼(AlfonsKaufmann)如是說 。 之所以采用這種做法的原因在于 , 現代汽車理論已將整輛汽車視作底盤系統本身 。

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汽車制造商會對根據產品的市場定位對車型的每一個型號的駕駛表現進行測試 。 盡管同品牌緊湊型轎車和豪華車型的測試維度有所不同 , 但品牌特有的價值標簽卻不會因此而改變 , 例如有的品牌更加關注駕駛靈活性 , 而舒適性和安全性則是另一些品牌一以貫之的核心賣點 。

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以寶馬為例:“我們將所有車型分布在一個屬性矩陣中 , 從而能夠一目了然地了解每款車所屬的的開發維度 , ”寶馬集成應用驅動部門動力學主管約斯·梵阿斯(JosvanAs)解釋道 。 在某些情況下 , 開發人員甚至會從哲學的角度為車型項目命名以明確其定位 , 例如為寶馬為X5賦予“老板”(TheBoss)之名 , 而X6和X7則分別為“猛獸”(TheBeast)和“總統”(ThePresident) 。

以品牌特性為核心

奔馳駕駛與操控部門總監馬庫斯·利德爾(MarkusRiedel)同樣是這一觀點的支持者:“奔馳的品牌特性深得用戶的青睞 , 無論是外觀設計 , 還是駕駛特性 , 均是如此 。 ”這正是奔馳品牌舒適、安全和尊貴特性的體現 。

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在車型迭代過程中 , 來自用戶的意見被奔馳視作重要的參考:“我們以特征值的形式對這些意見進行量化 , 并通過測量值進行呈現 , 其中包括偏航度、后軸滑移角、轉向扭矩曲線等等 , ”利德爾解釋道 。 不僅如此 , 福特甚至定義了“專注于駕駛樂趣”的品牌基因:“在各個細分市場中 , 福特的產品永遠是擁有最佳駕駛靈活性和精準度的車型 , ”考夫曼補充道:“當然 , 用客觀的方式很難表達這種差別 。 換言之 , 這是一種全面的主觀感受 。 ”

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正是因為這一原因 , 汽車制造商通常會同時對底盤和車身進行開發 。 這種模式包含對局部和整體剛度、彎曲度和扭轉強度的匹配 , 是對開發人員力學分布能力的考驗 。 在福特緊湊級車型駕駛動力學主管蓋伊·馬紹特(GuyMathot)看來 , 車身部分尚有很多可以開發的潛力:“這比昂貴的底盤部件更加重要 。 我們從中獲益不少 , 但仍有更大的空間等待我們去挖掘 。 ”

體系化思維

就這一點而言 , 計算機模擬工具的優化為仿真工程師帶來幫助 , 使其在搭建原始模型前便可以在心中構思出系統的整體框架以達到項目預期 。 在此基礎上 , 工程師增加新的硬件模塊 , 并最終建成整體方案 。

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空氣懸掛、自適應減震器、側傾穩定和后輪轉向 , 在眾多部件中進行選擇和適配是個難題 。 與此同時 , 汽車供應商正在構思越來越多創新理念以滿足未來消費者對汽車的需求 。 “盡管我們尚未見到顛覆性的創新概念 , 但數字化趨勢顯然能夠對既有架構中的一些部件帶來優化 , ”采埃孚汽車底盤技術部主管彼得·霍德曼(PeterHoldmann)如是說 。 就這一點而言 , 對傳感器及前端網絡系統(“正如我們所知 , 世界上的每輛汽車都在使用傳感器”)的拓展將是關鍵所在 。 在此前提下 , 汽車制造商得以通過駕駛測試和道路數據為自適應懸掛系統帶來優化 。

這是否意味著 , 汽車工程師只需要從琳瑯滿目的可選部件中隨機挑選幾個并安裝到車上就算大功告成?工程師是否能夠以全新奔馳GLE為范本 , 將E-Active車身控制系統——空氣懸掛和擁有快速響應的自適應減震器等先進部件配備在正在開發的車輛上?答案是否定的 , 成本和價格限制是其原因所在 。

就這一觀點而言 , 我們可以從奔馳駕駛與操控部門總監馬庫斯·利德爾(MarkusRiedel)的說法中找到答案:“這些技術確實能夠帶來優化 , 但適用范圍僅限于高檔車型 。 ”其競爭對手同樣采用類似的策略 , 正如寶馬集成應用驅動部門動力學主管約斯·梵阿斯(JosvanAs)所持的觀點 。 雖然寶馬3系在宣傳廣告中強調其駕駛敏捷性 , 但為其配備后輪轉向系統卻是件不可能的事情 。 “對我們來說 , 額外的硬件成本和價格的增加是制約其裝配比例的因素 。 因此 , 我們為3系的減震器進行了優化 。 ”

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經過升級的減震器能夠帶來哪些優勢?作為主減震器的補充 , 額外的附減震器可以優化整個減震系統的性能 , 使整車對路面間距較遠的顛簸的響應更加精準 。 自適應減震器?盡管上一代車型只有不到10%的客戶選裝了該配置 , 但寶馬依然在全新一代3系中保留了該配置選項 。

新要求

正如采埃孚汽車底盤技術部主管彼得·霍德曼(PeterHoldmann)提到的那樣 , “德國豪華車品牌的懸掛系統裝配比正在提高” 。 其一方面原因在于SUV市場的擴大 , 另一方面在于系統網聯程度的提高和自動駕駛輔助系統的升級 。 如果將雙手從方向盤拿開 , 駕駛者對力的感知將發生變化 。 “我們嘗試以一種科學的角度對這種暈動癥狀進行分析 , ”霍德曼解釋道 。 為了抵消這種不適癥狀 , 后輪轉向系統或是一種有效的方案——其有效性是以差異化調整作為前提 , 例如將后輪轉向角度和整車轉向程度進行匹配 。 此外 , 鑒于車輛自身軸距更長 , 電動汽車將是另一個廣泛適用于后輪轉向系統的領域 。 “我們的一位客戶品牌計劃未來在所有電動車型中標配后輪轉向系統 , ”霍德曼說道 。

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鑒于電動汽車搭載的電池系統導致汽車輕量化的難度越來越大 , 采埃孚致力于提升鍛造鋁質底盤部件的生產能力 。 得益于此 , 傳統汽車的重量也將得到降低 , 進而提升整體效率 。 但無論采用哪種驅動方案 , 輕量化的實施應以確保出色的駕駛體驗為前提 。

為了確保駕駛體驗 , 被形容得天花亂墜的仿真軟件是個不錯的輔助工具 。 “我們可以在仿真環境中測試和優化包括轉向系統在內的各個組件 。 以虛擬車輛為基礎 , 開發工程師在短時間內對車重、前后輪載荷、軸承硬度、彈簧和減震器檢測等因素進行調整 , ”奔馳駕駛與操控部門總監馬庫斯·利德爾說道 。 在他看來 , 這套工具類似于一個擁有各種虛擬原型車的車庫 。

毋庸置疑的是 , 這種工具確實能夠為開發人員帶來幫助 。 然而 , 用仿真工具取代動態駕駛測試卻是一件不可能的事 。 談到這一點時 , 利德爾甚至提到了“黃金法則”的理念 , 即科技無法實現對人類感知的模擬 。 “駕駛表現仿真、臺架測試和道路測試以及基于主觀對實際產品進行調整 , 這三個環節必不可少 。 ”

簡約而精致

在約斯·梵阿斯看來 , 鑒于車輛搭載不同系統 , 基于主觀對實際產品進行調整的模式能夠“激發寶馬決策層的濃厚興趣” 。 正是基于這一理念 , 機械限滑差速裝置得以重新進入選裝配置清單 。 福特緊湊級車型開發主管考夫曼對此持相同觀點:“我們的優勢在于對細節的苛求 , 我們致力于將潛力發揮至極致 。 ”在福特看來 , 對配置品質的要求不應僅局限在頂級車型上 。

這正是福特根據發動機的不同 , 為福克斯提供多種后軸設計的原因所在 。 福特為扭力梁后軸配以額外的減震器作為輔助——其特性在于 , 當處于壓縮狀態時 , 該彈簧在縱向和橫向均不會產生力 , 從而使整車的穩定性得以提高 。 高配車型的多連桿后懸掛則可搭配自適應減震器以提升性能 。

對奔馳E級來說 , 用戶無需選裝空氣懸掛便可享受到舒適的駕乘體驗 。 “這是我們使用選擇性減震器的原因所在 , ”利德爾提到的這一配置與寶馬的液壓減震器采用相似的原理 。 其駕駛動態性如何?“這正是我們(奔馳)希望保持領先的領域 。 ”這一句判斷在約斯·梵阿斯的答復中得到了驗證:“競爭對手正在迎頭趕上 , 我們必須要保持優勢”——寶馬通過第3代G20證明了慕尼黑廠商的決心和實力 。 「車評網」都說一輛車的底盤很重要 但你真的了解底盤嗎?

值得一提的是 , 引領懸掛系統發展至全新領域的動力不只局限于乘用車本身 。 如今 , 大尺寸皮卡制造商對后輪轉向系統提出了更高要求 。 其原因在于 , 在特定溫度條件下 , 當后輪與前輪的方向處于一致時 , 駕駛穩定性和載重能力將得以增強——這對商用車來說至關重要 。 「車評網」都說一輛車的底盤很重要 但你真的了解底盤嗎?