可變懸掛是指可以手動或車輛自動改變懸掛的高低或軟硬來適應(yīng)不同路面的行駛需求。

關(guān)于懸掛的問題是消費(fèi)者比較關(guān)心的一個(gè)因素，因?yàn)樗苯佑绊懙杰囕v的舒適性和操控性。然而以當(dāng)今的科技水平來說，普通的彈簧避震很難做到兩全其美。在人們不斷在汽車領(lǐng)域追求完美的過程中，可變懸掛系統(tǒng)誕生了。可變懸掛的作用是通過手動或車輛自動改變懸掛的高低/軟硬以適應(yīng)不同路面的行駛需求。

歷史

在汽車發(fā)明之后的20多年里，汽車懸掛系統(tǒng)一直沿用馬車的彈性鋼板結(jié)構(gòu)，其效果可想而知。直到1908年，螺旋彈簧的出現(xiàn)為汽車懸掛系統(tǒng)革新提供了新途徑。但是當(dāng)時(shí)工程師們對于這樣的新事物產(chǎn)生了分歧:第一種意見主張安裝剛性較大的螺旋彈簧，以使車輪保持著與路面接觸的傾向，提高輪胎的抓地能力。但是這樣的弊端是乘坐汽車時(shí)有較強(qiáng)烈的顛簸感覺。另一種意見認(rèn)為應(yīng)該采用較軟的螺旋彈簧，以適應(yīng)崎嶇不平的路面，提高乘坐汽車時(shí)的平穩(wěn)性及舒適性，但是這樣的汽車操縱性較差。

到了20世紀(jì)三四十年代，獨(dú)立懸掛開始出現(xiàn)，并得到很大發(fā)展。直到1947年，美國首先在普耳曼汽車上使用空氣懸掛，歐洲及日本等國家和地區(qū)也相繼對汽車空氣懸掛作了應(yīng)用研究，這又為汽車懸掛改進(jìn)提供新的技術(shù)支持。減振器也由早期的摩擦式發(fā)展為液力式。這些改進(jìn)無疑提高了懸掛的性能，但此時(shí)的懸掛仍然屬于被動式懸掛，在很多方面有很大局限性，例如固定的懸掛剛度和阻尼系數(shù)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上只能是滿足平順性和操縱穩(wěn)定性之間矛盾的折衷，無法達(dá)到懸掛控制的理想境界。盡管被動懸掛在設(shè)計(jì)上以不斷改進(jìn)被動元件實(shí)現(xiàn)了低成本、高可靠性的目標(biāo)，但始終無法解決同時(shí)滿足舒適性和操縱穩(wěn)定性之間相矛盾的要求。為此，20世紀(jì)五六十年代產(chǎn)生了主動懸掛的概念，它能夠根據(jù)懸掛的震動，利用電控液壓部件主動地控制汽車的振動。

隨著電子技術(shù)的發(fā)展，又出現(xiàn)了可變特性的懸掛控制系統(tǒng)。它運(yùn)用大量的傳感器連續(xù)監(jiān)控路面狀況并分析駕駛者諸如剎車、轉(zhuǎn)向、加速等操作。電子液壓單元會調(diào)整和監(jiān)控液壓系統(tǒng)的壓力并據(jù)此控制懸掛系統(tǒng)，不斷地配合路面條件和駕駛者的駕駛風(fēng)格，并根據(jù)汽車的速度和路面狀況自動進(jìn)行高度調(diào)節(jié)。

空氣懸掛

技術(shù)特點(diǎn)：底盤可升降，應(yīng)用車型廣泛

技術(shù)不足：可靠性不如螺旋彈簧

其實(shí)提到主動懸掛系統(tǒng)，我們首先想到的，并且應(yīng)用最廣泛的自然是空氣懸掛，而在系統(tǒng)組成上，它主要是由控制電腦、空氣泵、儲壓罐、氣動前后減震器和空氣分配器等部件。主要用途就是控制車身的水平運(yùn)動，調(diào)節(jié)車身的水平高度以及調(diào)節(jié)減震器的軟硬程度。

通常來講，裝備空氣式可調(diào)懸掛的車型前輪和后輪的附近都會設(shè)有離地距離傳感器，按離地距離傳感器的輸出信號，行車電腦會判斷出車身高度變化，再控制空氣壓縮機(jī)和排氣閥門，使彈簧自動壓縮或伸長，從而降低或升高底盤離地間隙，以增加高速車身穩(wěn)定性或復(fù)雜路況的通過性。

而在日常調(diào)節(jié)中，空氣懸掛會有幾個(gè)狀態(tài)。1、保持狀態(tài)。當(dāng)車輛被舉升器舉起，離開地面時(shí)，空氣懸掛系統(tǒng)將關(guān)閉相關(guān)的電磁閥，同時(shí)電腦記憶車身高度，使車輛落地后保持原來高度：2、正常狀態(tài)，即發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。行車過程中，若車身高度變化超過一定范圍，空氣懸掛系統(tǒng)將每隔一段時(shí)間調(diào)整車身高度：3、喚醒狀態(tài)。當(dāng)空氣懸掛系統(tǒng)被遙控鑰匙、車門開關(guān)或行李廂蓋開關(guān)喚醒后，系統(tǒng)將通過車身水平傳感器檢查車身高度。如果車身高度低于正常高度一定程度，儲氣罐將提供壓力使車身升至正常高度。同時(shí)，空氣懸掛可以調(diào)節(jié)減震器軟硬度，包括軟態(tài)、正常及硬態(tài)3個(gè)狀態(tài)(也有標(biāo)注成舒適、普通、運(yùn)動三個(gè)模式等)，駕駛者可以通過車內(nèi)的控制鈕進(jìn)行控制。

當(dāng)然，相比傳統(tǒng)懸掛，由于空氣式可調(diào)懸掛結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，其出現(xiàn)故障的幾率和頻率也會高于螺旋彈簧懸掛系統(tǒng)，而用空氣作為調(diào)整底盤高度的動力來源，相關(guān)部件的密封性也是一個(gè)問題，另外，如果頻繁地調(diào)整底盤高度，還有可能造成氣泵系統(tǒng)局部過熱，會大大縮短氣泵的使用壽命。當(dāng)然，隨著技術(shù)水平的不斷提高，很多問題都得到了良好的解決，同時(shí)，應(yīng)用的車型也越來越廣泛。

電磁可調(diào)懸掛

技術(shù)特點(diǎn)：技術(shù)先進(jìn)，系統(tǒng)響應(yīng)迅速。

技術(shù)不足：成本較高，多應(yīng)用于豪華車型上，穩(wěn)定性有待檢驗(yàn)。

所謂電磁式可調(diào)懸掛就是利用電磁反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)汽車底盤高度升降變化的一種懸掛方式，它可以在極短的時(shí)間內(nèi)作出反應(yīng)。來抑制振動，保持車身穩(wěn)定。特別是在一些相對極端的環(huán)境下，比如高速行車中突然遇到顛簸，電磁懸掛的優(yōu)勢就會非常明顯，它的反應(yīng)速度可以比傳統(tǒng)懸掛快5倍。

在系統(tǒng)組成方面，電磁懸掛系統(tǒng)是由行車電腦、車輪位移傳感器、電磁液壓桿和直筒減震器組成。在每個(gè)車輪和車身連接處都有一個(gè)車輪位移傳感器，傳感器與行車電腦相連，行車電腦又與電磁液壓桿和直筒減震器相連。電磁減震器的奧秘在于其中充當(dāng)阻尼介質(zhì)的電磁油液，這種電磁液中是由合成的碳?xì)浠锖图?xì)微的鐵粒組成。而這些金屬粒子在普通狀態(tài)下，會雜亂無章的分布在液體中，而隨著電磁場的產(chǎn)生及磁通量的改變，它們就會排列成一定結(jié)構(gòu)，粘滯系數(shù)也隨之改變，進(jìn)而改變阻尼。而電磁場的強(qiáng)度只需要改變電流即可控制。也就是說這套系統(tǒng)的控制只需要改變電流就能夠達(dá)到控制阻尼系數(shù)的目的。

其實(shí)這個(gè)減震過程，主要就是在車輛行駛到顛簸路面，引起車輪跳動的時(shí)候，傳感器會迅速將信號傳至控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)指令，將電信號發(fā)送到各個(gè)減震器的電子線圈，使電流的運(yùn)動產(chǎn)生磁場，在磁場的作用下，電磁液的粘度得到改變，從而達(dá)到控制車身、減震的目的。而如此復(fù)雜的過程實(shí)際上只是瞬間完成。舉個(gè)例子說當(dāng)你讀完以上這幾行文字時(shí)，這個(gè)過程已經(jīng)可能已經(jīng)完成了3000次。(每秒可達(dá)1000次)

液壓可調(diào)懸掛

技術(shù)特點(diǎn)：底盤可升降，采用液壓油耐用性更好

技術(shù)不足：技術(shù)水平相對老舊，反應(yīng)速度偏慢

液壓式可調(diào)懸掛，顧名思義，就是利用液壓變化來調(diào)節(jié)車身的懸掛系統(tǒng)。它的核心部件是一個(gè)內(nèi)置式電子液壓集成模塊，可以根據(jù)車輛行駛速度對減震器的伸縮頻率和程度加以調(diào)整。另外，由于不同車型的重心分配有所同，因而通常要在汽車重心的附近安裝縱向橫向加速度橫擺陀螺傳感器，用來采集車身震動、車輪跳動以及傾斜狀態(tài)等信號，這些信號經(jīng)過行車電腦運(yùn)算，并把相應(yīng)執(zhí)行信號傳遞給四個(gè)執(zhí)行油缸，并以增減液壓油的方式來改變離地間隙等。

與空氣式可調(diào)懸掛系統(tǒng)類似，液壓式可調(diào)懸掛也可以進(jìn)行底盤升高或自動調(diào)節(jié)。舉例說，它在停車時(shí)，其車身高度自動降為最低，車發(fā)動后恢復(fù)車身高度。在車輛行駛狀態(tài)下，城市道路及車速低于110公里/小時(shí)時(shí)，會采用標(biāo)準(zhǔn)高度;當(dāng)車速超過110公里/小時(shí)時(shí)，電子液壓集成塊控制車身頭部降低15毫米，車尾部降低11毫米。降低重心可以改善車輛行駛穩(wěn)定性，減小迎風(fēng)最大截面和降低對側(cè)風(fēng)的敏感度，同時(shí)降低油耗;當(dāng)車速低于90公里/小時(shí)后車身恢復(fù)到標(biāo)準(zhǔn)高度;路況不好時(shí)，電子液壓集成塊控制車身升高，以最大限度保證減震行程長度與舒適性。

電子液力式可調(diào)懸掛

技術(shù)特點(diǎn)：控制精準(zhǔn)，反應(yīng)速度快

技術(shù)不足：穩(wěn)定性有待檢驗(yàn)

電子液力式可調(diào)懸掛也稱連續(xù)減震控制系統(tǒng)(CDC)，它也是主動懸掛的一種。這套系統(tǒng)可以獨(dú)立控制每個(gè)車輪的懸掛阻尼。其電子感應(yīng)器能根據(jù)讀取路況信息，適時(shí)對減震器作出調(diào)整，使之在軟硬間頻繁切換。從而更迅速準(zhǔn)確地控制車身的側(cè)傾、俯仰以及橫擺跳動。提高車輛高速行駛和過彎的穩(wěn)定性。

而與較為傳統(tǒng)的液壓式可調(diào)懸掛不同，電子液力式懸掛對電子設(shè)備的依賴性要更強(qiáng)。核心部件由中央控制單元、CDC減震器、車身加速度傳感器、車輪加速度傳感器以及CDC控制閥構(gòu)成，其中減震器是基于傳統(tǒng)的液壓減震器構(gòu)造，減震器內(nèi)注有油液，有內(nèi)外兩個(gè)腔室，油液可通過聯(lián)通兩個(gè)腔室間的孔隙流動，在車輪顛簸時(shí)，減振器內(nèi)的活塞便會在套筒內(nèi)上下移動，其腔內(nèi)的油液便在活塞的往復(fù)運(yùn)動的作用下在兩個(gè)腔室間往返流動。油液分子間的相互摩擦以及油液與孔壁之間的摩擦對活塞的運(yùn)動形成阻力，將震動的動能轉(zhuǎn)化為熱量，熱量通過減震器外殼散發(fā)到空氣中，這樣就實(shí)現(xiàn)了減震器的“減震”過程。

混合動力的未來主懸掛技術(shù)

很難相信，一家專業(yè)音響制造商-BOSE開發(fā)出了革命性的汽車懸架系統(tǒng)。BOSE為試驗(yàn)車的每一個(gè)車輪上都安裝有線性電磁電動機(jī)，電動機(jī)的內(nèi)部包含了磁體和金屬線圈。將線圈通電后，電動機(jī)便會實(shí)施伸展和收縮，從而使車身與車輪之間產(chǎn)生位移。電磁系統(tǒng)最重要的特點(diǎn)就是速度，線性電動機(jī)的反應(yīng)很快，足以記錄下每一次懸掛的撞擊和路面的顛簸，并迅速做出調(diào)整，時(shí)刻保證提供良好的乘坐舒適性。動力放大器向電動機(jī)傳送電力以響應(yīng)來自于運(yùn)算控制器的信號，但更為神奇的是這套放大器既可以實(shí)現(xiàn)向線性電磁電動機(jī)輸送電能，也可以實(shí)現(xiàn)從電動機(jī)回收電能。例如，當(dāng)懸掛遭遇顛簸時(shí)，動力會伸展電動機(jī)，并將車身與輪胎隔離。當(dāng)經(jīng)過顛簸后，電動機(jī)則變?yōu)榱税l(fā)電機(jī)，并開始從放大器回收電能，原理和如今的制動力回收系統(tǒng)非常類似。

以上就是關(guān)于可變懸掛的全部內(nèi)容分享，希望對大家有所幫助。

關(guān)注“自主汽車”，或者添加微信公眾號：zizhuche，每日收獲不一樣的汽車行業(yè)評論，評論不是結(jié)論，是提供多一種看問題的方法和角度。如有買車需求，請點(diǎn)擊下方我要買車。