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空气悬架为什么难以下放?|技术流

倘若信奉王侯将相宁有种乎,当下也许是一个最好的时代。过去几十年里曾代表着昂贵豪奢的那些词汇、那些元素,正在新一代汽车品牌们的手中变得触手可及,粪土当年万户侯。 

曾经零百加速是划分等级的金科玉律,今天跑进4秒只要不到20万;曾经羡慕电动按摩老板椅觉得此生无望,今天一辆3系的价格也能让你当老板;曾经可调悬架高性能底盘如外星科技,今天快成二三十万元以上标配。 

在电动化、新造车、智能化几股风口的叠加之下,似乎一切高高在上的东西都在被下放、都可以被下放。有道是不就是钱嘛,只要你们车企舍得死,我们消费者就舍得埋,埋单的埋。 

高配之上的高配 

不过,这场轰轰烈烈的平权运动走到今天,也渐渐现出一些硬骨头难啃动。并不是一切高端豪华配置,都可以被不由分说地说下放就下放。依然有些东西能保持在“高端”不动摇:扫一眼配置单对上号,就能盲猜出此车多半身价不菲。 

比如,空气悬架。底盘系统或者再精确到悬架系统,对于普通消费者一直是硬核又玄学的神秘海域,但总有些名字是人们一看就知道“不便宜”的,空气悬架或者说空气弹簧就是其中之一。

许多高端名片配置今天也被下放。代表着性能的前双叉臂后多连杆结构,被新造车和自主大厂拉到了十几万区间。代表着电控黑科技的CDC可调减振器,新势力们无论级别高低几乎人手四支。唯独空气悬架,稳站30万元门槛不肯下去。 

成本和定位当然是重要原因,却并非绝对的阻碍。对于蜂拥争抢高端化入口的国内车企们,没有什么是不能用亏本让利砸银子解决问题的。哪怕是十几二十万的买菜级,百万豪车的配置也决然往下放。

除了高端配置当然的成本、复杂度、维护性等等,阻止空气悬架彻底寻常百姓家的,是其必须搭配特定的悬架结构。通俗讲,很多平价车型的悬架类型无法适配空气弹簧,或者说强行适配的效费比过低以至于不值得。 

乘用车选择空气弹簧的首要原因,是其赋予了车身高度/离地间隙/弹簧刚度的可调节特性,其次可能才是寻求更优秀的刚度曲线、滤振表现等等。通过改变气囊内的空气量,可以实现车身高度的升降可调。 

但对于不同类型的悬架结构,弹簧高度变化时的“副作用”是不同的。 

常用于平价车前轮的麦弗逊结构,由于弹簧减振支柱与转向节为刚性连接,前悬架弹簧长度的变化会直接导致前轮外倾角随之改变。又因为下臂划出的轨迹是一个圆弧,前轮倾角随弹簧长度的变化是非线性的。 

所以现代空气悬架用于前悬架时,几乎必然是搭配着前双叉臂/前五连杆结构。对于此类结构,由于有上下叉臂的存在,且叉臂与转向节为活动连接,前轮倾角的变化依然更线性可控,通常幅度也更小。 

另外,由于前悬架所常用的弹簧减振一体结构,在麦弗逊结构中需弹簧负担一部分侧向应力,这对于娇贵的空气弹簧增加了可靠性隐患。而在弹簧减振器仅承担纵向力的双叉臂结构中,空气弹簧的处境自然会好得多。 

前轮使用麦弗逊结构而配备空气弹簧的例子很少,但并非绝迹,最近的是奔驰V级MPV。但也是由于结构所限,其空气悬架的三种高度,标准和运动模式只差10mm,标准模式却有着110km/h的车速上限,而升高35mm的举升模式就只允许跑到30km/h。 

在i4和新款i3上,宝马在后轴动用了空气弹簧,以改善车辆在大载重下的前后平衡。但前轴由于使用的是和3系/4系相同的麦弗逊结构,也就并没有挑战空气弹簧的高难度,于是成了今天不多见的仅有后空气悬架的车型。 

后轮原理与之类似。要保证车身高度即空气弹簧长度发生变化时,后轮几何参数随之改变的线性可控,对于今天大多数乘用车,独立五连杆或梯形集成连杆(H臂)会是更适于搭配空气弹簧的后悬架结构。

于是,今天我们所能看到配备了空气悬架的车型,几乎都是前后悬架结构为以上类别。空气悬架实质上形成了两道门槛,首先需要动用成本定位更高的前后悬架结构,在这之上才能谈是否采用空气弹簧。 

比如理想品牌中,理想ONE为前麦弗逊、后E型多连杆结构,也就不存在享用空气悬架的可能(或者说必要性很小),连加钱选装的机会都不会有;需要到了升级为前双叉臂、后五连杆悬架结构的L9,才能轻松实现标配空气悬架。 

纯电时代的红利 

当然,正如我们常说不存在绝不可能突破的壁垒,使用较简单、较廉价的悬架结构且配备空气弹簧的车型也不是没有,但仅限于少数另类以及一些古早车型,在主流市场基本销声匿迹。 

当进入到纯电时代,空气悬架的优势甚至还可以说被放大了。 

众所周知电动车需要在车底布置电池包,这会占据一定的厚度/高度方向上的空间。在我们这个低魔世界,空间不可能凭空消失,电池包要么向上挤占乘坐空间、抬高地板高度,要么向下侵占离地间隙。 

如果把电池包厚度全部加在整车高度之上,不仅会增大迎风面积增加风阻,对于轿车还会增加外观的臃肿感,对于SUV和MPV又容易遭遇限高问题。这也是今天不少纯电轿车宁可暴晒车主,也不给全景天幕加遮阳帘的原因之一。 

比较完美的解决方案,用空气悬架实现高度可调算一个。既可以在上下车、高速行驶、通过限高时降低车高,也能够在需要通过性的情况临时增加离地间隙,对于任何车身类型的纯电车型都是好消息,这要比燃油车更加敏感。 

纯电动车不再有引擎噪声振动,对于NVH表现的更高要求,也使得空气悬架带来的收益更加可察觉。相比普通钢制弹簧,空气弹簧不存在机械摩擦导致的噪声,空气自振频率不随载荷增加而变化的特性,对于提高NVH表现也更加友好。 

当空气悬架所带来的作用和价值,比过去的燃油车时代更易感知,电动时代空气悬架划分层级的作用也愈发被凸显。再考虑到充分发挥空气弹簧效能,还需要一个较为高成本的悬架结构为基础,车企也就更加乐于将其作为高低级别的区隔


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