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汽车主动悬挂系统介绍 |
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newmaker 来源：che168 |
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随着汽车制造研发水平的不断提高，人们对于汽车的操控性和舒适性有了更高的要求。这其中，车辆减震系统起着至关重要的作用。而采用普通螺旋弹簧很难做到两全其美。于是，适应能力更强，感受更完美的可变悬挂系统就诞生了。目前市面上主流的主动悬挂主要有四种形式：空气悬挂、液压悬挂、电磁悬挂以及电子液力悬挂。
空气式可调悬挂
技术特点：底盘可升降，应用车型广泛
技术不足：可靠性不如螺旋弹簧
应用车型：奔驰S350、奥迪A8L、保时捷卡宴等
其实提到主动悬挂系统，我们首先想到的，并且应用最广泛的自然是空气式可调悬挂，而在系统组成上，它主要是由控制电脑、空气泵、储压罐、气动前后减震器和空气分配器等部件。主要用途就是控制车身的水平运动，调节车身的水平高度以及调节减震器的软硬程度。
通常来讲，装备空气式可调悬挂的车型前轮和后轮的附近都会设有离地距离传感器，按离地距离传感器的输出信号，行车电脑会判断出车身高度变化，再控制空气压缩机和排气阀门，使弹簧自动压缩或伸长，从而降低或升高底盘离地间隙，以增加高速车身稳定性或复杂路况的通过性。
而在日常调节中，空气悬挂会有几个状态。1、保持状态。当车辆被举升器举起，离开地面时，空气悬挂系统将关闭相关的电磁阀，同时电脑记忆车身高度，使车辆落地后保持原来高度：2、正常状态，即发动机运转状态。行车过程中，若车身高度变化超过一定范围，空气悬挂系统将每隔一段时间调整车身高度：3、唤醒状态。当空气悬挂系统被遥控钥匙、车门开关或行李厢盖开关唤醒后，系统将通过车身水平传感器检查车身高度。如果车身高度低于正常高度一定程度，储气罐将提供压力使车身升至正常高度。同时，空气悬挂可以调节减震器软硬度，包括软态、正常及硬态3个状态（也有标注成舒适、普通、运动三个模式等），驾驶者可以通过车内的控制钮进行控制。
当然，相比传统悬挂，由于空气式可调悬挂结构较为复杂，其出现故障的几率和频率也会高于螺旋弹簧悬挂系统，而用空气作为调整底盘高度的动力来源，相关部件的密封性也是一个问题，另外，如果频繁地调整底盘高度，还有可能造成气泵系统局部过热，会大大缩短气泵的使用寿命。当然，随着技术水平的不断提高，很多问题都得到了良好的解决，同时，应用的车型也越来越广泛。
液压式可调悬挂
技术特点：底盘可升降，采用液压油耐用性更好
技术不足：技术水平相对老旧，反应速度偏慢
应用车型：雪铁龙C5(海外) 雪铁龙C6
液压式可调悬挂。顾名思义，就是利用液压变化来调节车身的悬挂系统。它的核心部件是一个内置式电子液压集成模块，可以根据车辆行驶速度对减震器的伸缩频率和程度加以调整。另外，由于不同车型的重心分配有所同，因而通常要在汽车重心的附近安装纵向横向加速度横摆陀螺传感器，用来采集车身震动、车轮跳动以及倾斜状态等信号，这些信号经过行车电脑运算，并把相应执行信号传递给四个执行油缸，并以增减液压油的方式来改变离地间隙等。
2004款雪铁龙C5应用的就是其第三代主动液压悬挂技术，
2007款C5使用的是升级的第三代液压悬挂
与空气式可调悬挂系统类似，液压式可调悬挂也可以进行底盘升高或自动调节。举个例子说，我们以老款雪铁龙C5车型上的这套名为的液压式可调悬挂来做个比方。它在停车时，其车身高度自动降为最低，车发动后恢复车身高度。在车辆行驶状态下，城市道路及车速低于110公里/小时时，会采用标准高度；当车速超过110公里/小时时，电子液压集成块控制车身头部降低15毫米，车尾部降低11毫米。降低重心可以改善车辆行驶稳定性，减小迎风最大截面和降低对侧风的敏感度，同时降低油耗；当车速低于90公里/小时后车身恢复到标准高度；路况不好时，电子液压集成块控制车身升高，以最大限度保证减震行程长度与舒适性。
电磁式可调悬挂
技术特点：技术先进，系统响应迅速。
技术不足：成本较高，多应用于豪华车型上，稳定性有待检验。
应用车型：奥迪TT、凯迪拉克SLS、凯迪拉克CTS
所谓电磁式可调悬挂就是利用电磁反应来实现汽车底盘高度升降变化的一种悬挂方式，它可以在极短的时间内作出反应。来抑制振动，保持车身稳定。特别是在一些相对极端的环境下，比如高速行车中突然遇到颠簸，电磁悬挂的优势就会非常明显，它的反应速度可以比传统悬挂快5倍。
在系统组成方面，电磁悬挂系统是由行车电脑、车轮位移传感器、电磁液压杆和直筒减震器组成。在每个车轮和车身连接处都有一个车轮位移传感器，传感器与行车电脑相连，行车电脑又与电磁液压杆和直筒减震器相连。电磁减震器的奥秘在于其中充当阻尼介质的电磁油液，这种电磁液中是由合成的碳氢化物和细微的铁粒组成。而这些金属粒子在普通状态下，会杂乱无章的分布在液体中，而随着电磁场的产生及磁通量的改变，它们就会排列成一定结构，粘滞系数也随之改变，进而改变阻尼。而电磁场的强度只需要改变电流即可控制。也就是说这套系统的控制只需要改变电流就能够达到控制阻尼系数的目的。
其实这个减震过程，主要就是在车辆行驶到颠簸路面，引起车轮跳动的时候，传感器会迅速将信号传至控制系统，控制系统发出相应指令，将电信号发送到各个减震器的电子线圈，使电流的运动产生磁场，在磁场的作用下，电磁液的粘度得到改变，从而达到控制车身、减震的目的。而如此复杂的过程实际上只是瞬间完成。举个例子说当你读完以上这几行文字时，这个过程已经可能已经完成了3000次。（每秒可达1000次）
电子液力式可调悬挂
技术特点：控制精准，反应速度快
技术不足：稳定性有待检验
应用车型：别克新君越、欧宝雅特（海外）
电子液力式可调悬挂也称连续减震控制系统（CDC），它也是主动悬挂的一种。这套系统可以独立控制每个车轮的悬挂阻尼。其电子感应器能根据读取路况信息，适时对减震器作出调整，使之在软硬间频繁切换。从而更迅速准确地控制车身的侧倾、俯仰以及横摆跳动。提高车辆高速行驶和过弯的稳定性。
而与较为传统的液压式可调悬挂不同，电子液力式悬挂对电子设备的依赖性要更强。核心部件由中央控制单元、CDC减震器、车身加速度传感器、车轮加速度传感器以及CDC控制阀构成，其中减震器是基于传统的液压减震器构造，减震器内注有油液，有内外两个腔室，油液可通过联通两个腔室间的孔隙流动，在车轮颠簸时，减振器内的活塞便会在套筒内上下移动，其腔内的油液便在活塞的往复运动的作用下在两个腔室间往返流动。油液分子间的相互摩擦以及油液与孔壁之间的摩擦对活塞的运动形成阻力，将震动的动能转化为热量，热量通过减震器外壳散发到空气中，这样就实现了减震器的“减震”过程。
话又说回来，CDC并不算非常先进的悬挂技术，只能说应用在合资品牌中型车上并不多见。其实在2004年，这套系统就已经装备到了欧宝雅特车型上。换言之，CDC至少在5年之前就应用到了量产车型上。而到2008年，在通用的全新中型车平台--Epsilon II平台上，欧宝的Insignia（新君威的原型车）诞生了，它所应用的Flex Ride自适应底盘系统，就是基于CDC系统而来的。
小结：
以上四种可变悬挂系统来看，液压悬挂由于需要液压油缸等设备，因而体积较为庞大。电磁悬挂反应速度快，适合运动型轿车，但是这套系统只能调节悬挂的软硬，通常不能控制离地间隙，并且可靠性有待进一步检验。电子液力式减震也是同样的问题。因而采用电子控制的空气悬挂就成了目前最主流的主动悬挂系统，早前存在的技术诟病也逐步得以解决。(end)
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(2/25/2011) |
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