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什么样的底盘才是好底盘

2024-09-20 10:00:02中国质量新闻网

起步抬头、刹车点头、飞坡轮胎离地、过坎又颤又抖,这些描述都指的是底盘在某种工况下呈现的状态,为什么汽车会出现这样那样的姿态,什么样的底盘才是好底盘呢?

底盘不单纯是悬架

底盘是个通俗的说法,包括悬架结构、驱动形式以及动力调校的风格。一辆车的底盘由动力系统、转向系统、悬挂系统和制动系统四大部分组成,其作用是承托发动机、变速箱总成,并为车轮、转向、减振、制动等零部件提供固定支点,确保车辆正常行驶。

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当我们谈论底盘好坏的时候,其实主要是在谈论悬架的好坏。悬挂系统中的轮胎作为车辆唯一接触地面的部件,轮胎给驾驶员的反馈,是实实在在的路面信息和车辆运动状态,因此“悬架”也就逐渐成为了普通大众认知概念中的“底盘”。而悬架的好坏,可以从结构、材质、调校三个方面来评价。

一分钱一分货

车辆用什么样的悬架结构,大部分时候取决于车辆的定位级别。就像昌河北斗星是万万不可能给你配上前双叉臂、后五连杆的悬架结构。

原因是多方面的,其一取决于成本。昌河北斗星官方指导价仅5万元,低廉的售价不足以支撑车辆使用更昂贵且调校成本更高的多连杆悬架。

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而到了30万元-40万元级别的车型上,悬架可选的种类和范围就多了很多了。以比亚迪的腾势Z9GT为例,这几乎是你在市面上能买到的30万元级别里悬架配置最高的车型之一。在Z9GT上,你能看到铝合金材质的双叉臂前悬,以及带有后轮转向机构的铝合金材质的五连杆后悬。

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价格不设上限的F1赛车上,我们还能看到碳纤维材料制成的多连杆悬架结构。当然,F1赛车也几乎全车都采用碳纤维材质。

钢还是铁?

汽车悬架的材质主要是钢、铝为主,少部分车型的悬架还采用尼龙玻纤一类的复合材料,但什么材质更好呢?

从材料学的角度上,铝合金是轻金属材料之一,密度为2.63-2.85g/cm3,有较高的强度,比强度不如高合金钢,比刚度超过钢,有良好的铸造性能和塑性加工性能,还具备良好的耐蚀性。

而钢是以铁为主要元素,密度约为7.86g/cm³,有良好的延展性、导电、导热性能,通过添加不同的元素,钢材还具备不同的属性,如更高的强度和韧性。但铁元素又比较活泼,若有杂质,在潮湿的空气中易锈蚀,在有酸、碱或盐的溶液存在的湿空气中生锈更快。

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从汽车悬架的角度看,铝合金比铁更轻,簧下质量更轻,就意味着该车拥有更好的乘坐舒适性。同时,较小的簧下质量也意味着悬架系统拥有较好的动态响应能力以及车辆的操控簧上质量的能力。能带来更快的车轮响应,增强驾控感受。

同时铝合金也更耐腐蚀,非常适合在暴露的环境中工作,确实是更理想的悬架材质。

然而,更轻的铝合金是否就一定比铁好呢?当然不是,虽然铝合金更轻更硬还耐腐蚀,但强度却不如钢材。从工况的角度出发,铝合金抗机械应力和抗剪切力时的表现不如钢材,在恶劣环境下,甚至滥用工况的用车条件下,钢材才是更适合的悬架材质。

而类似跑车这样对操控性能更加在意的车型,且几乎不脱离铺装道路行驶,在悬架的材质上使用全铝合金也更符合车型的定位。

因此,悬架上使用钢材或是铝合金,主要取决于车辆的定位,这个定位有价格因素,更有用途工况上的定位,钢材和铝合金的选择,没有最好一说,只有更适合。

要操控还是要空间

不同的悬架之间,对车身的空间占用也大不相同。北斗星车辆长宽高仅为3400mm*1575mm*1670mm,如此宽度的车辆,想要容纳横置4缸发动机外再加上双叉臂前悬,汽车工程师估计会抓狂,后悬架同样如此。

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说到空间(鱼)和悬架(熊掌)的选择上,很多厂家也遇到类似的情况。在第一代沃尔沃XC90上市时,为了横向布置更大的发动机(直六、V8),沃尔沃全系放弃了双叉臂前悬,转而使用更节省空间的麦弗逊前悬,S80和XC90都是如此。

到了第二代XC90,鱼与熊掌依然不可兼得,第二代XC90全系采用前双叉臂后多连杆悬架,但发动机则变为全系4缸。节省横向空间,沃尔沃甚至还拉长了发动机的冲程以便于缩小缸径。

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一套双叉臂悬架需要占用大量的空间

在昌河北斗星上,作为日系K-CAR车型,设计的目标追求的是小体积大空间,对于此车而言,前麦弗逊、后扭力梁这种不占用空间的悬架才是上上之选。

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同理,在理想的MEGA上,为了保证后排乘员舱的空间,理想没有继续使用五连杆悬架,转而采用了Y轴空间更小的H臂。通过一个H臂就能约束多个自由度,实现更小的空间占用。

对于某些不太注重空间的车型,如奥迪R8就采用了前后双叉臂的布局,毕竟只坐2个人,加上纵置发动机,留给悬架的空间还很足。

悬架只是硬件 底盘好还得看调校

为什么有的车开起来像开船,有的车明明很大,开起来却很灵活?这跟车辆的悬架风格调校有关系外,还和油门刹车有关联。

举例来说,如普拉多、大切诺基之类的越野车,为了提高在非铺装道路行驶的舒适性和通过性,多采用较长的悬架行程以及较软的回弹阻尼,长悬挂行程配上软簧和减振器,不仅通过性更强,还具备不错的舒适性,但在部分场景下,如紧急变道时,缺乏部分支撑,车辆侧倾较大。

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相反,部分性能跑车为了更快的动态响应和弯道性能,悬架往往配备更粗的防倾杆和更硬的弹簧以及更大阻尼的减振器。但这只是冰山一角,悬架调试是极为复杂的过程,除了上面所说,悬架中涉及到的项目包括但不限于阻尼减振器的活塞直径、拉伸/压缩行程、缓冲块材质、弹簧刚度/高度、副车架衬套刚度等等。

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所谓鱼和熊掌不可兼得,不同定位取向的车型,悬架的采用和调校的风格也截然不同。说一个再极端的例子,重载卡车定位是载货,需要很强的承载能力,悬架几乎清一色的整体桥,配少片簧,操控性能几乎没有,但承载能力极为出色。

编后语

对于汽车来说,没有最好的悬架,只有最合适的悬架。面对千奇百怪的工况和截然不同定位取向的车型,只有择优选择,努力调试才能诞生出“好底盘”。对于车迷来说,悬架结构是基础,悬架调试、动力匹配才是更重要的。(朋月)

(责任编辑:加贺)
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