哈喽大家好!
不知道大家发现没,在燃油车时代,国产车几乎不怎么宣传底盘;但在新能源时代,国产车底盘新技术层出不穷。
比亚迪搬出了云辇,蔚来搞了天行,智己搞了灵蜥,还动不动就跳舞、横着走、复刻香槟塔、“迈腿”上台阶,全都堪称车圈科幻大作。
国产车底盘咋突然这么牛了?这些到底是噱头还是真本事?
为什么底盘很重要?
开始之前,我们先明确一下啥是底盘?
底盘不只是悬架系统,它还包括了转向系统、制动系统和传动系统。也就是说,一台车我们拿掉可以看见的车身、内饰,抠掉发动机、变速器、油箱等,剩下的东西,差不多就是底盘了。
底盘之所以重要,是因为它能干的事儿太多了。
汽车的运动,可以分为六个自由度。大家可以看下面这个三维坐标系,同时用自己的头假装是汽车,活动活动颈椎,就明白了。
沿X轴前后运动是加减速,相当于前后伸脖;
沿Y轴左右运动是车辆左右转向,新疆舞的左右摆头;
沿Z轴上下运动是车辆起伏,抻、缩脖子;
绕X轴转动,对应的是侧倾,左右晃头;
绕Y轴转动,对应的是俯仰,点头抬头;
绕Z轴转动,对应的就是车辆失控,推头、甩尾啥的,也就是左右转头。
这六个自由度,除了沿X轴向前运动(向前伸脖)和动力系统相关,剩下的,都跟底盘有关。也就是,车子指向准不准?滤振是否干脆?支撑性足不足?甚至安不安全,都和底盘有关。
这也意味着底盘非常复杂,牵扯的变量多,涉及的系统广,这也是在燃油车时代,国产车总搞不好底盘的原因之一。那在新能源时代,国产车底盘咋就突飞猛进了呢?
新能源车的先天性优势
黄金配重比
大部分燃油车,发动机、变速箱会布置在车辆前方,这就会让车“头重脚轻”。
虽然只是重心的改变,但当车辆行驶起来时,它就会影响到车辆的运动方向,比如,在高速转弯的时候,车头就有可能因为重量带来的惯性而失控,也就是我们上文提到的绕Z轴转动(摇头)。
为了达到这个平衡,可以把发动机竖过来,向后调整动力系统的位置,或做成前置后驱,但代价就是牺牲车内空间。
新能源车在配重方面却有着先天性优势,不用牺牲空间,不用考虑发动机怎么放、往哪放,只要把电池往车中间一横,想头重脚轻都难。
发挥空间多
大家可以先想象下打伞。平时打伞,一二级风单手没压力,三四级风就得双手了,要是五六级,两个人四只手,可能才能勉强平衡,不让伞被吹歪。
在汽车中,车轮就是伞,连接车轮的连杆就是手。理论上“手”越多,控制得就越“稳”。
燃油车的发动机,大多布置在前轮中间,而且还是横向布局,造成了有“手”也无处安放的尴尬。因此,结构简单,只有两只“手”的麦弗逊悬架,就成了油车首选。
新能源车没有发动机、变速箱的阻碍,发挥的空间就大了,把“手”多的双叉臂怼上无压力,一方面,可以更好地控制车轮的运动;另一方面,工程师可针对每只“手”做更细微的调校。
反映到车上,就是车沿Z轴上下运动(抻脖缩脖)、绕X轴转动(晃头)和绕Y轴运动(点头抬头)的表现可能更好。
扭转刚度加成
这里,大家可以回忆一下理想MEGA白车身的故事。
当时,理想说它的扭转刚度达到了44000N·m/deg,导致一众新能源车不服,纷纷亮出了更高的成绩。实际上,新能源车扭转刚度的提升,大多是电池的功劳。
尤其是CTB、CTC电池车身一体化的新能源车,会在这方面表现的得更加突出。这感觉就像,你的身子骨本身没啥特别的,但如果穿了一层厚厚的铠甲,就有钢筋铁骨了。
咱聊底盘,咋还扯到车身上了呢?
新能源车普遍较高的车身扭转刚度,也是对底盘操稳性的加成。
基于扭转刚度的电池包与车身集成设计研究
大部分家用车底盘的前后轴靠车身连接。车子转弯时,车子的侧向力会通过车身,由前轴传递至后轴。车身扭转刚度越大,侧向力的传递也就越快,俗称:尾随性更好。
反映到车的六自由度上,也就是绕Z轴转动(摇头)、沿Y轴左右运动的表现更好(新疆舞),开车时更容易有“热刀切黄油”的感觉。
新能源车的后天优势
除了先天性优势,新能源车还不断给底盘“堆料”,形成了后天优势。
比如用空气弹簧替代不可变的螺旋弹簧。除了让底盘高低可调,还能控制悬架刚度,让车该硬硬,该软软;再比如,CDC可变阻尼减振器,可以通过改变减振器阻尼的方式,更好的保留或抵消振动。
理论上,可以优化车子沿Z轴上下运动(抻脖缩脖)、绕X轴转动(摆头)和绕Y轴运动(点头抬头)等多个方向的特性。
除了喜闻乐见的空悬+CDC,比较贵的新能源车,还会用上集成式液压悬架、直线电机悬浮悬架、后轮转向等先进底盘技术,再配合上制动系统、动力系统、摄像头等感知系统的反馈和调节,车子就能做到更快、更精准的六自由度调节。
这也让我们看到了,蔚来ET9顶着香槟塔如履平地,智己LS6横着走并线,仰望U7“迈上”台阶,这些看起来很牛的智能底盘技术。
新能源车底盘吊打燃油车?
请注意我刚刚的用词:看起来很牛。
虽然我们前面,说的都是新能源车的底盘优势,但这并不代表它开起来也比油车好。
新能源车利用先、后天优势,减少了一些底盘变量,让汽车的运动方向更加可控。但也改变不了一个事实,底盘仍然是一门庞大且复杂的工程。就像我今天写了这么多,也只不过是极其粗浅的皮毛而已(这也让我非常后悔开这个坑
更何况,新能源也有一些先天性劣势,如车更重,后驱电机和电池影响后悬架布局等。这也需要工程师们想办法来弥补。
总之,底盘实际表现咋样,不仅要靠科技和狠活,还得看功夫和工夫,比如测试、标定,甚至主观评估。也就是我们常说的:调校。
个人认为,汽车底盘更像是一门“经验工程”,它的下限,可以用硬件提高;但它的上限,依然要靠调校决定。
当然,我相信,在国产新能源车的智能底盘成熟后,我们的底盘技术也会有更全面的表现。你们觉得国产新能源的底盘比油车更好了吗?你们觉得底盘几分靠硬件,几分靠调校呢?
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