[爱卡汽车 导购 原创]
每天通勤路上,您的爱车会压过几组减速带?恐怕,很少有人能给出具体数字。可以确定的是,每款车舒适性天差地别,乘客对减速带的感知也完全不同。有些车蹦蹦跳跳,分分钟把屁股颠离座椅;有些车泰然自若,就像游艇航行在平静的湖面。舒适性是怎样炼成的?本期《颜必有物》为您揭秘。
“舒适”是一个非常宽泛的概念,涉及汽车的方方面面。车子静止时,舒适性主要指空间表现和座椅体感。跑起来以后,舒适性反映的是底盘滤振能力,也就是今天所要介绍的内容——乘坐舒适性(riding comfort)。至于座椅舒服与否、空间宽敞与否,我们留到后续文章中再行讨论。
乘坐舒适性(riding comfort)是车辆动态学的组成部分,有时被称为行驶平顺性。上期《颜必有物》中,我们对车辆动态学的另一项内容(操控性)进行了解读,各位读者可点击下图阅读原文。在传统印象中,操控性与舒适性是一组矛盾,但事实上,二者完全可以兼顾。在解读舒适性的基础上,笔者还会顺便谈谈舒适性和操控性的关系。
舒适的底盘什么样?借助图表和公式,汽车工程师能够写出一本字典。抛开繁琐案牍,“舒适”其实可以很简单。梅赛德斯-奔驰用一则广告描绘了极致舒适性的形态:
为了获得稳定的视野,鸡头天生具备稳定器功能。无论下半身怎样晃动,头部都可以维保值稳定。对于汽车来说,车身相当于鸡头,底盘则相当于鸡的下半身。想要维持车身平稳,下盘功夫必须过硬。为此,人类发明了一项天才设计——悬挂系统。
在悬挂系统中,减振器无疑是最重要的部件。假如没有减振器或减振器失效,弹簧中储存的能量将无法衰减,导致车身出现反复振荡。想象一下游乐园里的蹦蹦床,小朋友脚底稍稍使劲,就可以借力弹簧“上蹿下跳”。无论从舒适性角度还是操控性角度出发,无阻尼悬挂系统都是不切实际的。
显而易见,减振器有两个方向的运动行程——压缩行程(compression)和复原行程(rebound)。车轮向上运动时,减振器处于压缩行程,提供压缩阻尼;车轮向下运动时,减振器处于复原行程,提供复原阻尼。复原行程有时被称为拉伸行程,也就是人们经常提到的“回弹”。
划重点:阻尼力是关于减振器运动速度的函数。通常而言,阻尼与减振器运动行程(位移大小)无关,汽车媒体口中的“悬挂初段”“悬挂末段”只是为了方便理解。减振器运动速度越快,阻尼力就越大。不同速段下,阻尼增益可以完全不同,反映在图表中便是曲线斜率。力的作用是相互的,因此阻尼力不仅能够控制车身运动,还可控制车轮运动。
一般来说,民用车(特别是主流家用车)采用较低的低速阻尼,把舒适性放在首位。面对小幅值颠簸,弱阻尼可以带来较为放松的车身控制,避免僵硬的车轮弹跳,从而更好地屏蔽细碎颠簸。低速阻尼(以及中低速阻尼)还关系到侧倾控制和俯仰控制,不宜设定得过小。正因如此,性能车和跑车通常拥有较强的中低速阻尼,以保证横摆响应。
力和反作用力大小相等,方向相反,分别作用于车轮和车身。与车身相比,车轮的重量微不足道,容易发生高频颤动。为了控制车轮余振,减振器需要匹配较强的高速阻尼。遇到大起伏路面,减振器运动速度较快,需要用到中高速阻尼。令人头疼的减速带同样会用到高速阻尼,后文中将予以详细阐述。
作为低速段和高速段的过渡,减振器中速阻尼直接影响到滤振厚重感。假如中速段过渡得好,底盘便能提供柔韧的滤振质感。反之,底盘质感就会比较单薄。想要做好舒适性,中速阻尼通常是调校的重点。
例如,雷克萨斯ES 200和凯美瑞2.0L均采用被动式液压减振器,但阀系设计完全不同,舒适性差异明显。假如预算宽松,不妨考虑昂贵的电控减振器。借助磁流变和电磁阀等技术,电控减振器可提供多种阻尼特性,甚至根据工况实时调整阻尼力。
在悬挂之下,还藏着另一套弹簧阻尼系统——轮胎。作为汽车上唯一与地面接触的部件,轮胎对动态性能有着全方位影响,却总是被低估。在轮胎上多花几百块,驾驶体验可能会提升几万块。分享一个有趣的现象:在民用车领域,轮胎通常比(被动式)减振器值钱,价格差距甚至达到了“倍”的数量级。
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