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空气弹簧是最舒服的弹簧?很高级?

今天大虎悠给大家带来一个知识贴:有人说空气弹簧是最舒服的弹簧,就这句话来说,是真是假?是以讹传讹还是煞有其事?关于这个话题,大虎悠用讲故事的办法来为您细细道来:

如果车轮直接安装在底盘上,完全刚性连接,那么行驶的时候,只要一个很小的坑就能让车里的乘客“脑袋与天花板来一次亲密接触”。

车轮和底盘之间离不开避震装置

所以汽车的车轮和底盘之间,需要通过避震装置来化解不平的路面导致的车轮上下弹跳。一般我们嘴里俗称的避震,学名叫做减震系统。构成减震系统的主要部件有2个:分别是弹性部件,以及阻尼部件。

弹性部件的俗称就是弹簧。最早期的车辆因为受限于当时的科技水平,无法设计安装太复杂的悬挂系统,加之几十年前的道路路面质量情况也无法与今日相比,

因此最早的汽车通常都是采用非独立悬挂结构,而弹性部件一般都是钢板弹簧。这个结构一直被沿用到了如今的卡车,是非常常见的结构。

钢板弹簧的缺憾

钢板弹簧虽然结构很简单,钢板本身就有车轮定位的作用(除了当弹簧使用,还负责“拉住车轮”,让车轮乖乖的呆在自己的位置上)。

但也存在很大的缺点:钢板弹簧刚度大(俗称较硬)的特点使得它遭受重压之后的变形量很小(也就是说,车子装了很多重货之后,车身下沉量很小,不会“塌屁股”),因此非常适用于货车。

但也因为如此,导致它的舒适性非常糟糕。这个道理大家都能够想象的:弹簧越柔软,舒适性就越好;弹簧越刚硬,舒适性就越差。

螺旋弹簧后来居上

随着科学技术的进步,同时随着道路路面质量的提升,车速越来越快。这样一来对于车辆舒适性的要求自然就水涨船高。钢板弹簧开始慢慢离开了乘用车(小型车辆)的领域。另一种金属弹簧开始慢慢爬上统治地位——螺旋弹簧。

螺旋弹簧大家再熟悉不过了:小到家里的玩具,大到家具用品,无处不能发现它的存在。螺旋弹簧相比钢板弹簧,柔软度改善了很多很多,但悬挂结构却因此而要变得复杂起来:

刚才说过,钢板弹簧具有车轮定位作用,但螺旋弹簧没有啊。因此我们需要增加一些拉杆,来强制拉住车轮,让车轮乖乖的呆在自己的位置上。

早期螺旋弹簧的尴尬

伴随着螺旋弹簧的普及化,独立悬挂也慢慢成为了乘用车的主流。独立悬挂+螺旋的搭配,在轿车领域里几乎成为“有诚意、厚道”的代名词。但是,人类对于舒适的追求是永无止境的。慢慢的人们开始发现螺旋弹簧的一个缺点:

那就是“刚度恒定”。事实上和钢板弹簧一样:采用钢板弹簧的卡车,空车时颠簸的很厉害,但装载好重物之后,车辆行驶起来变得柔软度大增。其实螺旋弹簧也是如此:

如果弹簧做的太软,空车的时候很舒服,但坐满了人装满了货物之后,车子直接“塌屁股”;如果弹簧做的太硬,坐满了人之后很舒服,空车就很颠簸。

神物空气弹簧的诞生

有没有办法解决这个矛盾?有!——科学家祭出了一个神物:空气弹簧。空气弹簧其实就是一个橡胶胆,里面充满了空气之后,就具有了弹性(你可以想象成气球)。充气压力越高,它就越硬;充气压力越低,它就越软。道理和轮胎是一样的。

这简直是人类福音啊!空车时少充点气,满载时多充点气,保证车子在任何时候,弹簧都能工作在最佳的舒适状态。于是,一众追求高度舒适性的豪车纷纷争相采用。要是你的车没有空气弹簧,那你都没资格说自己是豪车!

人生处处有彩蛋——反击

可是,剧情的发展往往都会有彩蛋突然出现。这不,金属螺旋弹簧后来“学乖了”。经过一段时间的闭关修炼,它也练成了一项绝活儿:连续变刚度螺旋弹簧。我们可以看看下面的图片,一起来认识一下这个小东西。

这样的弹簧有啥好处呢?很简单:传统弹簧受到重压后,整条弹簧是均匀的被压缩。而这种弹簧可不是,一开始受压,螺距小的部分先被压缩;随着压力的增大,螺距大的部分也逐步逐步加入工作。

这样一来,它直接就做出了空气弹簧的“舒适度不随载重量的变化而变化”的效果。

总结

到这个时候,金属螺旋弹簧的舒适性就和空气弹簧可以做到一样好了。因此“空气弹簧最舒服”这个脍炙人口的所谓“真理”就被大虎悠评定为彻头彻尾的谣言了。

当然不可否认,空气弹簧在看到金属螺旋弹簧的进步后,自然也不甘落后,又进化出一个全新技能:底盘升降,但是这已经与舒适度无关了。

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