汽车底盘的结构设计和调校可以提升车辆的操控感受与舒适度,因此底盘是车辆动力之外最重要的开发部件之一,近期有新车型使用了柔性副车架,这是一种可以提升舒适度的机械设计,今天的文章我们就来详细分析什么是柔性副车架,如何增加舒适度。
副车架是什么?
副车架是车架下方支撑车桥、悬架或动力总成的结构。对于电动汽车来说,还可以环绕电机外壳提供安装支撑,并在正面碰撞中保护电池。副车架在稳定性和乘坐质量方面都发挥着关键作用,副车架在行驶中受到相当大的机械应力,并且位于靠近地面的环境条件下,因此耐用度和强度都有很高的标准。
对于中型SUV或轿车,一般副车架的重量为 14-35 公斤,具体取决于材料和尺寸。使用副车架的车辆可以将将来自地面的振动与主车架分隔开。作为一体式底盘的进化版本,使用独立的前后副车架也可以降低整车重量和成本。而对于使用碳纤维单体壳底盘的超跑来说,前后合金副车架是必备,因为碳纤维难以与发动机或者悬挂直接相连。
如何打造高质量副车架?
由于副车架是道路负载和乘客舱之间的关键元件。也充当悬架的安装结构,对车辆在拐角、颠簸以及加速和制动时的行驶做出反应。判断副车架好坏的指标包括重量、与车架连接方式、强度、扭转刚度、金属疲劳时间以及使用寿命等。
首先重量方面,如果使用普通冲压钢板,会额外增加重量,对于前驱车来说,如果增加车头重量,会影响操控,造成推头等现象,因此铝合金材料或者中空的挤压铝设计更好。其次与车架的连接方式非常重要,分为柔性连接和刚性连接,比如发动机通过液压悬置或者橡胶衬套与副车架连接,那就是柔性连接,优势是增加舒适度,减少噪音,但操控性差,耐用度低;如果副车架与悬架之间没有任何衬套,那就是刚性连接,优点是操控感受更直接。
刚度方面,使用扭转刚性更高的材料可以增加副车架的寿命,即使公里数较长后车辆也不会有松散的感觉,操控性和舒适性依旧可以保证。
柔性副车架有何特殊之处,和柔性连接一样吗?
就像我们上面提到的,副车架本身并不能是柔性设计,扭转刚度对副车架的耐用性会造成直接影响,因此厂家使用柔性连接来解决,但橡胶衬套使用寿命有限,长时间会出现老化、变形,根据所处环境的不同,老化时间甚至也有区别,容易出现异响、转向精准度下降等问题。比如大部分日系车,丰田和本田的车型,均采用前后副车架与车身柔性连接的方式。
而完全刚性的连接设计又会降低舒适度,适用于偏向操控的运动车型,常见于德系车,比如宝马和大众的车型,前副车架采用刚性连接,后副车架采用柔性连接,前部负责转向,对操控的指向性更为看重。
以长安X7 PLIUS为例,底特律研发中心与长安欧尚的工程师在两者之间找到了中和的解决方案,作为一款家用SUV,相比操控感受,舒适性和噪音抑制显然更加重要,最新的欧尚X7 PLUS在后副车架上集成了减震片,比普通橡胶衬套更耐用,同时转向时的重量转移更直接,通过柔性副车架与主车架相连,再将多连杆悬挂安装在副车架上,比刚性连接的舒适性更高,可以提升10%的减震效果,除了材料与结构的设计难度,调教难度要高于传统设计。
配合高刚含量高的环形主车架,在保证安全性的前提下,取操控性和舒适度的中间值,在同级中是首创的方案,也符合家用大空间SUV的定位,因为对于高车身的SUV来说,不止要注重舒适度,高速过弯时的侧倾也会影响安全性。
选车侦探观点:通柔性副车架与刚性副车架代表着不同的设计思路,长安团队则在两者之间找到了折中的方案,可以看到国际团队对车辆底盘设计带来的创新思路,这一点值得肯定,你的车副车架连接方式如何?欢迎讨论。