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- -奥迪A8主动悬挂。来自https://www.youtube.com/watch?v=ylvmtLVAo9U

悬挂系统的发展(下)

23w ago

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上期咱们聊到了1950年诞生的麦弗逊悬挂,这期接着往后说。

1954年,雪铁龙给6缸2.9升的雪铁龙Traction Avant 15-6H的后悬配备了可以自动维持车身高度的液气悬挂。在驻车的时候,仪表盘上的控制钮可以把后悬固定在一个高度,车身就不会因为上下人之类的原因改变高度了,车的后备厢中有一个可以调节后悬高度的控制杆。

-雪铁龙DS。来自http://unusual-cars.com/model-of-the-car-citroen-ds-1955/

这套系统在发动机舱中有一个蓄能器来保证液压油的压力,发动机皮带驱动一台高压油泵给蓄能器供油。它身上的液气悬挂其实算是一种试验,雪铁龙把这些经验都用到了它的继任者——雪铁龙DS身上。

雪铁龙在DS身上倾注了相当多的心血,这款车经历了18年的秘密研发,应用了很多开创性的技术。当然它也没有让雪铁龙失望,DS 19在1955年巴黎车展首秀之后的十天内雪铁龙就收到了总计80,000份订单。直到特斯拉Model 3的发售时那天的180,000张订单才更新了这一纪录,雪铁龙的纪录保持了60多年。

-雪铁龙DS液气悬挂。来自https://www.pinterest.com/pin/411657222159070296/?lp=true

回到悬挂系统本身,这套悬挂系统中使用一套活塞-油缸结构代替了常见的弹簧+避震器,油缸顶部的球型结构中有一层有弹性的膜,膜的上方是有压力的氮气,下方就是油液;油缸中还有一个类似节流孔板的部件,起到避震器的作用,油缸底部通过管路与一个车身高度控制阀连接,在车身过高时泄掉一点油压,车身过低时补一点油压。

-1959年雪铁龙液气悬挂的广告。来自https://www.periodpaper.com/products/1959-ad-citroen-air-oil-hydropneumatic-suspension-original-advertising-091263-rat1-01

同时因为这种液气悬挂布置是没有车身防倾作用的,1955款雪铁龙DS的前后轴各配备了一根防倾杆来抑制车身侧倾,它是世界上第一款配备了防倾杆的车,也是第一款四轮都采用液气悬挂的车。

1957年,凯迪拉克首次在量产车上使用了空气悬挂。1957款的Eldorado Seville在选了这项选装之后四个车轮原本的螺旋弹簧会替换成空气弹簧,这套系统可以自动维持车身的高度,而且也支持手动调节。不过当时的空气悬挂调校水平还有待提高,这套悬挂在实际使用中出现了很多问题,有些车主甚至把空气弹簧又换回了普通的弹簧。

-1958款凯迪拉克Eldorado Seville。来自https://en.wikipedia.org/wiki/Cadillac_Eldorad

1981年,日产Skyline(R30)的悬挂中首次使用了电控阻尼可调的避震器。从这开始,主动悬挂成了悬挂技术发展的重点方向。

1983年的时候,丰田设计并使用了世界上第一套半主动悬挂系统——TEMS(Toyota Electronic Modulated Suspension)。使用这套系统的车是丰田Soarer,一款两门GT跑车,它是雷克萨斯SC的前身。为了配合TEMS,丰田Soarer这款车前后都使用了独立悬挂,前悬是麦弗逊,后悬是半拖曳臂独立悬挂。

-1984款丰田Soarer。来自https://commons.wikimedia.org/wiki/File:1984_Toyota_Soarer_2.0GT.jpg

80年代的时候这套系统只有“软”和“硬”两段调节,在0-85km/h的速度区间,悬挂设定为“软”;而在85km/h以上时,设定为“硬”;在制动时,为了减轻点头的现象,悬挂也会自动设定为“硬”,并在松开刹车踏板之后恢复。90年代的时候这套系统更新为三段调节,可以对更多种驾驶条件做出反应。不过这套系统是半主动的,调节的只是避震器阻尼,并不能调节车身高度。

-雪铁龙XM。https://en.wikipedia.org/wiki/Citro%C3%ABn_XM

80年代和90年代是主动悬挂技术发展最快的一个时期。1986年,丰田Soarer的悬挂又一次进行了升级,把螺旋弹簧换成了劲度系数可调的空气弹簧,推出了世界上第一款电控空气悬挂。1989年,雪铁龙在XM上推出了Hyractive半主动悬挂。同年,丰田也研发了世界第一款主动悬挂——Toyota Active Control Suspension。当年只有Celica ST183 GT-R Active Sport这一款车有这个配置。

1990年,日产研发了第一款利用超声波扫描前方路面情况并根据结果改变避震器阻尼的半主动悬挂,在日产Leopard、Maxima、Cedric等车身上得到了广泛使用。这一代奔驰S级在2013年推出的的魔术车身理念与它类似,不过奔驰用的是立体摄像机,而且悬挂本身也是主动式的。

-2013款奔驰S级魔术车身。来自https://allaboutdieselz.blogspot.com/2017/01/active-body-and-magic-body-control-by.htm

1994年,雪铁龙改良了Hyractive悬挂,在液压系统中新增了两个用来抑制车身侧倾的油缸,这套系统被用在了Xantia上,是世界上第一款主动防倾杆,现在的迈凯伦P1上也有类似的布置。它的效果非常明显,在瑞典老牌汽车杂志Teknikens Värld的麋鹿测试榜单中,1999款的Xantia Activa V-6依然以85km/h的成绩占据着榜首,它下面是2017款迈凯伦675LT、奥迪R8 V-10 Plus以及一票保时捷911。对榜单有兴趣的可以看一下teknikensvarld.se/algtest/,用浏览器机翻一下就好。

-1997款雪铁龙Xantia Activa V-6。来自http://en.wheelsage.org/citroen/xantia/pictures/fa39gs/

说到这儿,基本上主动悬挂发展过程中一些比较重大的突破都说的差不多了。其实这里面的每项技术的优缺点和结构都不是我这简单几句话能说清楚的,大家如果对细节设计感兴趣的话可以自己深入了解一下。

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