空氣懸架不再高級?國產車換電磁底盤,豪華車會降2萬?
路咖汽車 | 21小時前
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2024年,汽車產業出現的新技術,大部分是圍繞電氣化在性能、智駕和算法的集中爆發,而在2025年,新技術的比拼,又會回到底盤這一傳統硬件上。已經誕生的智能底盤,有華為的途靈底盤,智己的靈蜥數字底盤,星途的飛魚底盤,蔚來的天行底盤,理想的魔毯底盤,以及比亞迪的全套云輦,這里面有主動式,也有被動式,但目的都只有一個,就是用路面數據,改變懸架效果,提高有別于傳統減振器的舒適性和操控性,而要實現提前分析路況,提前修改懸架軟硬高低,空氣懸架和CDC阻尼減振系統便成了剛需,問題是,這套組合已經是智能底盤的上限嗎?或者說,沒有空氣懸架,就不算好的底盤嗎?答案肯定不是,而且,隨著電磁技術的應用,傳統的空氣懸架,很有可能會從今年開始,逐漸退為二線技術,甚至還有機會讓整車價格再降一些。
利用磁場調節更快,電磁底盤將淘汰傳統空簧?
要把懸架聊透,必須得從基礎結構入手。彈性元件、減震器和傳力裝置,這三部分組成懸架缺一不可,所謂的彈性元件,其實就是起到承重和傳遞垂直荷載的緩沖機構,也就是我們常說的減振彈簧,其中乘用車多用螺旋彈簧或空氣彈簧,鋼板彈簧多用于貨車,減振器主要是用來限制彈簧的運動,傳力裝置則是把懸架和車身連接的各種連桿,所以,這三部分之間的相互組合,正是最考驗主機廠調教水平的地方。
那,有沒有能跳過調教玄學,直接拉滿舒適性的辦法?有,取代了金屬彈簧的空氣懸架就能實現。由于只需要對儲氣罐內的空氣進行壓縮和釋放,優點就是能同時調整懸架行程和剛度,甚至還衍生了性能更強的多腔空簧,但缺點也很直接,一旦氣泵失效或彈簧筒漏氣,不僅影響駕駛,日常維護的成本也更高一些,而且頻繁的壓縮運行,本質上也會加速高精設備的老化,更何況,作為城市SUV,配空簧的意義更多的也是在舒適性上做文章,而非強調通過性,那,有沒有能在成本和效果上可替換的方案呢?
就目前來看,技術成熟且性能穩定,更好的選擇會是磁流變技術。從字面意思也能看出來,這是一套利用電磁感應的懸架系統,再準確來講,其實和電磁閥阻尼懸架有非常接近的關系,只不過,電磁閥改變的是油液壓力或阻尼對流孔大小,而磁流變的思路,是把桶內的介質換成了磁流變液和電磁線圈,其中磁流變液帶有對磁場敏感的材料微顆粒,不通電時,油液更像是牛頓流體,此時的阻尼處于最小狀態,即懸架最“軟”,而通電之后電磁線圈會產生磁場,使油液當中的電感顆粒變的鏈條化,也就是具備了粘塑性,從而獲得更大的阻尼效果。
所以,磁流變懸架的阻尼調節邏輯,是和電流的大小有直接關系,電流越大,磁場越強,阻尼便會越大,和電磁閥阻尼減振器相比,磁流變懸架不需要再通過底部的傳感器收集數據,交給ECU控制單元,再傳給電磁閥開關來控制對流孔大小或油液壓力,電流的微弱變化,10-15毫秒就能調節減震器阻尼的強度,而且在不同的車型上也能做到通用化,最關鍵的,還在于整個設備的生產一致性和供應鏈上游成本上,解決了這兩個問題,磁流變懸架的價格,甚至有機會比傳統電磁閥更低,在成本上直接取代傳統空簧形式。
雙閥CDC和懸浮電機之后,智能汽車價格會降2萬?
簡單總結磁流變懸架,就是利用電磁反應原理,用摻金屬粒子的特殊變液取代傳統油液作為介質,優勢是響應速度比電磁閥或者多腔空簧更快,動態調節范圍也更大,在不同工況瞬間就有不同的阻尼硬度,到這,可能有人會說,讓底盤實現高低調節,至少需要具備在Z軸的主動控制能力,磁流變僅僅是實現了快速改阻尼,而且還不能取消傳統的金屬彈簧,難不成,沒空懸還真做不了主動智能底盤了?
其實不然,還是利用電磁原理,也同樣不用金屬彈簧,把液壓減震器換成懸浮電機,套在雙叉臂懸掛的兩側,利用大量的電磁組件實現磁通量的快速調節,也就是磁力互斥后產生的效果,從而在XYZ三個軸方向都能做到主打可調,甚至還能實現能量回收,給電池充電,調節速度同樣是是在10毫秒級別,這也就是已經在仰望U7上搭載的云輦-Z技術。所以說,能在Z軸主動運行的,不一定非得是空氣懸架,因此,也算是再一次回答了上面的問題,按照京西集團的最新消息,第四代磁流變懸架的零部件和制造能力,已完全落地國產化,上下游供應鏈的成本已經降到了和傳統電磁閥減振器一個水平,這釋放的信號就是,磁流變將取代兩個傳統懸架,一個是單一結構的空氣懸架,另一個就是電磁閥減震器了,而眼下主機廠使用最多的空簧+CDC組合,大概率會下放到中低段價格市場,為什么會這么說呢?
一方面,是上面已經提到的懸浮電機技術,由于結構比多腔空簧來的更復雜,制造難度不亞于多腔空簧的密封性,這意味著造價和維護成本會更高,但通過電磁反應得到的毫秒級調節效果,卻是和空簧截然不同的,另一方面,即便不用工藝更復雜的懸浮電機,靠雙閥CDC的邏輯也能做主動調節底盤,甚至還有延展48V高寬帶線控化技術的潛力,所謂48V線控化,就是CAN以太網總線運行會到千兆位,數據傳輸速度更快,信息量更大,這是實現線控轉向和線控底盤的關鍵,而調教底盤最重要的也是響應速度,盡管沒有電流改變磁場來的更快,但給一個能在Z軸產生推力的泵,是不是就解決了?
從結構上來看,小米汽車的這套雙閥CDC技術,依然算是一套阻尼減振系統,而聊到阻尼減振又離不開金屬避震彈簧,似乎又變相鎖死了懸架在Z軸的運動能力,所以,新的方案就變成了不用任何彈性元件,在阻尼避震筒內再增加一個電磁閥,再給下支臂和避震筒相連的地方,安裝一個功率有4.6kW的動力泵,這個電動泵會施加壓力影響筒內的上下腔油壓,同時ECU也會控制阻尼對流孔的大小,由此獲得140mm的Z軸運動范圍,這個調節也遠比多腔閉式空簧來的更極限,速度也更快,明顯更符合下一代融合智駕做跨域執行的智能底盤。
如此一來,主動調節的效果和空簧類似,但又多了超過4萬牛的舉升力,連續原地起跳,化解俯仰側傾,甚至不用三電機或四電機,也能實現原地掉頭或圓規掉頭,不出意外,甚至還有類似摩托車壓彎的反向側傾效果,所以,空簧和CDC的組合,今后大概率會出現在20萬以下的車型中,畢竟,有滿血途靈的智界R7,已經賣到了24.98萬,智己LS6更是不到23萬,在新一輪技術加速競爭下,一旦新技術觸及30萬級,屆時配空簧的豪華車,車價至少會有2萬的下浮空間。