世界簡訊:越野車,只靠“硬”可不行
過去,硬派越野車,主打一個“硬”就對了。
以牧馬人為例,這款車采用了越野車常用的非承載式車身,前后均搭載了帶自適應減震器和穩定桿的多連桿整體橋式懸架。這種懸架的好處是能承受很大扭力,同時采用了螺旋彈簧,讓懸掛具備了更大行程。這不僅抬高了車身,還能讓車輛面對野外的糟糕路面時擁有很強的通過性。
(相關資料圖)
同時,牧馬人的底盤上還縱向布置了一條連接車前后橋,由錳鋼打造的大梁,負責承受車輛的所有受力。在此之上,才是車身。這套結構就是傳說中的“非承載式車身”,它能夠經受住長期惡劣路面的沖擊,被老一代路虎衛士、奔馳G級以及諸多皮卡車型采用。
說白了,以牧馬人為代表的傳統越野車,一切設計的取向就是考慮如何讓這輛車更耐“造”。但壞處則是,更“韌”的懸架和車身結構,帶來了糟糕的舒適性體驗。無論是路面細碎的顛簸,還是減速帶這樣的溝溝坎坎,都會被傳統越野車硬派的車身結構幾乎無衰減地傳遞到車內。更要命的是,越野車天生高大的車身,在高速過彎時還會有惱人的側傾。但凡乘客在車上多看會兒手機,就會有暈車的風險。
顯然,這類車型天生就更適合野外,而不是市區通勤。
城里開越野車,真的不是件讓人舒服的事
但關鍵問題是,除非你真的住在窮山惡水或者草原深處,否則鋪裝道路是一輛車絕大多數的使用場景。這也就是為什么,牧馬人盡管在越野車這個細分賽道里成為了標桿性的產品,但在我國一直賣不好的原因。
所以,如何讓一輛硬派越野車能兼顧越野性能和日常道路行駛,才是讓硬派越野車能大賣的關鍵。因此,在車身和懸架上做文章,就成了最直接的解題思路。
自適應懸架,如何拯救越野車?
顯然,要想解決越野車舒適性低下的難題,首先就得從改變車身的動態表現上入手。
首先,是車輛需要對自身高度進行動態調節,尤其是在中高速行駛時將車輛的高度調低,在減少風阻的同時降低重心,減少在轉向時的側傾。同時,車輛還需要能在遇到非鋪裝路面時將車身高度舉升,以便擁有更好的通過性。
誰不喜歡“能自己動”的主動式懸架呢?
其次,則是要對車身行駛中的動態表現進行控制,提升車輛的操縱穩定性。這具體表現為在急轉彎、急加速和緊急制動時抑制車身姿態的變化,也就是減少俯仰角、側傾角。而具體到重量和車身尺寸相比較普通家用車更大的越野車而言,這塊對懸架的支撐性、靈活性以及響應的及時性提出了更嚴苛的要求。
最后,則是需要車輛能夠動態調節自身懸架系統的減震力和剛性系數。也就是說,車身要在車主需要它提供舒適性時“應軟盡軟”,而在戶外越野時“該硬就硬”,這就涉及到了剛性和阻尼特性的調節。
除此之外,改變車身結構也很重要。這也就是為什么在新一代的路虎衛士上,我們看到這家以豪華SUV著稱的傳統車企在硬派越野車上的妥協。相比較經典的老車,新車放棄了承載式車身,并搭載了可調空氣懸架,在舒適性上明顯上了一個臺階。
從萬人吐槽到人見人愛,路虎衛士的妥協顯然做對了
但同樣的解題思路,放到電動越野車上就有了新的問題。眾所周知,相比較燃油車,同級別電動車的車重要大得多。以尺寸和定位相仿的奔馳GLC和蔚來ES6為例,后者由于搭載了75kWh的磷酸鐵鋰電池,整備質量相比較前者重了316公斤,相當于車上多坐了4個大漢。
這種質量的差距,對于車身動態表現帶來的影響顯然是顯著的。而放到像全尺寸SUV這個級別上,差距就更加驚人。以林肯領航員和仰望U8作為對比,盡管前者在車身長寬高和軸距上均超越了后者,但仰望U8的整備質量比領航員要高出了近700公斤。
相當于一輛柯尼塞格超跑RAW了。
因此,像仰望這類車長超過5.3米的新能源硬派越野車,就需要給出更加“堅挺”懸架方案。為此,比亞迪針對仰望U8這類“特種車輛”,提供了云輦-P系統。而其中的懸架系統,則是螺旋彈簧+油氣彈簧的復合彈簧結構。
之所以沒有選擇常見的空氣懸架,而選擇了“冷門”的液壓懸架(也稱“油氣懸架”),比亞迪研究院方面給出的原因是,后者相比較前者在通過性、循跡性和涉水性方面的表現更優。而空氣懸架的氣室由于普遍采用橡膠覆蓋件,在極限越野場景下有易老化、密封等級要求高等潛在風險。
仰望U8
相比之下,油氣懸架的關鍵零部件均采用了鐵質包裹結構。而液壓帶來的舉升力,也能夠保證彈簧系統在整體尺寸可控的前提下,在各種惡劣的路況條件中調節車身高度,將三噸多的仰望U8舉升到需要的高度。據介紹,云輦-P能夠具備最大5噸的舉升力,足以應對在野外滿載裝備的車輛需求。
當然了,仰望U8還得在城市路況下,為用戶提供百萬豪車應有的舒適體驗。因此在車身姿態控制、路面細碎的顛簸過濾方面,依然需要系統考慮到。
那么問題就來了,這套油氣彈簧,到底是怎么工作的呢?
油氣彈簧,到底是什么?
盡管在生活中較為少見,但油氣懸架的歷史并不短。在航空領域,飛機的起落架就采用了油氣懸架。而在乘用車方面,早在上世紀中葉,法國的雪鐵龍公司就在研發和應用電控主動液壓懸架,并在1989年在XM系列車型上第一次量產了搭載主動液壓懸架系統(Hydractive)的家用車。此外,采用類似技術路線的懸架系統,還包括大家熟知的新一代奔馳S。
當然,相比較其他乘用車,比亞迪為仰望U9開發的云輦-P中,油氣懸架的結構更加復雜,由螺旋彈簧、油氣彈簧和蓄能器共同構成。其中,蓄能器作為彈性元件,通過液壓管路和減震器內腔連通。
而在油氣彈簧的部分,主要由減震器油、液壓管路、蓄能器以及各調節閥組成。其中蓄能器的作用比較關鍵,它能將液壓油所承受的液壓轉換為勢能儲存起來,隨后在需要時再放出。需要注明的是,蓄能器中還具備氣體腔室,預充有高壓惰性氣體,這讓車輛可以一定程度上兼顧空氣懸架的性能。
在工作中,油氣彈簧的工作原理是這樣的:當減震器受到壓縮,系統壓力高于儲能器內的液體壓力時,系統中的油液就會流入蓄能器中,直至蓄能器內外壓力相等。反之則當減震器拉伸時,蓄能器中的油液就會流入到系統中,直至蓄能器內外壓力平衡。
在功能上,云輦-P的整套油氣彈簧系統可以為車輛帶來多項性能調節,首先便是剛度方面。該系統一方面能利用液壓的非線性硬特征,限制整車的動態振幅,避開共振并減少大沖擊帶來的顛簸;另一方面則可以利用壓縮空氣剛度非線性的特點,在懸架受到稀碎顛簸時減小剛度,提升駕乘人員的舒適性。
顯然相比較牧馬人,仰望U8在城市行駛中擁有更好的舒適性表現。畢竟就算買了這么巨大的硬派越野車,車主們一年里也很難有大塊的時間,把仰望U8開到野地里去玩耍。
其次,則是油氣彈簧系統能夠對車身剛度進行3級調節。一般來說,帶有單腔空氣懸架的車輛僅有2個車身剛度調節檔位。而通過布置多個蓄能器,云輦-P能夠讓仰望U8實現多個級別的可調剛度。同時,通過在一部分蓄能器入口處設置剛度閥,車輛還能進一步提升車身剛度,將最大剛度提升2.44倍。這有助于提高懸架的支撐性,在急加速和急減速工況下,將抗俯仰能力提升44%。
之所以要把懸架剛度提升到這個水平,比亞迪方面給出的解釋是,這是在“飛坡”等極限越野工況下的考慮。在車輛發生四輪懸空這種情況時,車輛會直接將剛度提升到3級最高的水平,以便將車輪上調所產生的減震器壓力,吸收到多級緩沖蓄能器中。畢竟,硬派越野還是要足夠耐“造”的。
最后在四輪聯動方面,仰望U8搭載的四輪聯動模塊,擁有4個流體腔和一個活塞。其中每個流體腔軍布置了出油口和進油口,由液壓管路與各個減震器、姿態控制閥連通。一旦車輛通過交叉軸、斜坡等越野路況,車輛某個車輪或者一側車輪懸空時,仰望U8就可以根據單一減震器液壓力的減小,拉長懸架行程,盡量讓車輪貼住地面,以保證四輪動力的有效輸出。
正是基于這一套懸架系統,幫助仰望U8在今年4月,僅僅用了2分半的時間爬上了相對落差接近600米,部分坡度高達45°的必魯圖峰。
當然了,仰望U8油氣彈簧的四輪聯動作用還有一個“摟草打兔子”的意外功能。由于云輦-P的油液控制中心可以通過7個閥門精準控制油液的流入、流出,車輛還可以將每個車輪的高度進行單獨升降。因此,仰望U8還實現了業界獨有的露營調平功能。即使你把車停在了一塊崎嶇不平的路面上,只要地面凹凸的程度不算太大,車輛都可以將姿態調至水平,以便你不至于睡個頭重腳輕。
在活動現場,仰望U8演示在崎嶇路面上的露營調平功能
寫在最后:
對于在用戶心目中主打“性價比”的比亞迪而言,如何讓預售價109.8萬元的仰望U8獲得市場認可,是該公司要解決的核心難題。在筆者看來,做成一個讓用戶廣泛認可的豪華品牌,其難度并不亞于研發一套垂直整合的新能源汽車供應鏈。
畢竟,后者已經被特斯拉和比亞迪實現,但前者除了等待時間的積累以及常年的技術投入,好像并無他法。
但對于仰望而言,U8這輛車目前已經展示出的技術實力,的確給了消費者一個支付如此高昂售價的理由。那么比亞迪接下來要做的,就是交付合格乃至令人驚喜的產品,讓敢于嘗鮮的消費者,能夠放心地復制沖上必魯圖峰的壯舉了吧。
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