可變懸掛

可變懸掛是指可以手動或車輛自動改變懸掛的高低或軟硬來適應不同路面的行駛需求。

關於懸掛的問題是消費者比較關心的一個因素，因為它直接影響到車輛的舒適性和操控性。然而以當今的科技水平來說，普通的彈簧避震很難做到兩全其美。在人們不斷在汽車領域追求完美的過程中，可變懸掛系統誕生了。可變懸掛的作用是通過手動或車輛自動改變懸掛的高低/軟硬以適應不同路面的行駛需求。

基本介紹

• 中文名：可變懸掛
• 外文名：Variable suspension
• 類型：行駛需求
• 特點：直接影響到車輛的舒適性和操控性

歷史

在汽車發明之後的20多年裡，汽車懸掛系統一直沿用馬車的彈性鋼板結構，其效果可想而知。直到1908年，螺旋彈簧的出現為汽車懸掛系統革新提供了新途徑。但是當時工程師們對於這樣的新事物產生了分歧:第一種意見主張安裝剛性較大的螺旋彈簧，以使車輪保持著與路面接觸的傾向，提高輪胎的抓地能力。但是這樣的弊端是乘坐汽車時有較強烈的顛簸感覺。另一種意見認為應該採用較軟的螺旋彈簧，以適應崎嶇不平的路面，提高乘坐汽車時的平穩性及舒適性，但是這樣的汽車操縱性較差。

到了20世紀三四十年代，獨立懸掛開始出現，並得到很大發展。直到1947年，美國首先在普耳曼汽車上使用空氣懸掛，歐洲及日本等國家和地區也相繼對汽車空氣懸掛作了套用研究，這又為汽車懸掛改進提供新的技術支持。減振器也由早期的摩擦式發展為液力式。這些改進無疑提高了懸掛的性能，但此時的懸掛仍然屬於被動式懸掛，在很多方面有很大局限性，例如固定的懸掛剛度和阻尼係數在結構設計上只能是滿足平順性和操縱穩定性之間矛盾的折衷，無法達到懸掛控制的理想境界。儘管被動懸掛在設計上以不斷改進被動元件實現了低成本、高可靠性的目標，但始終無法解決同時滿足舒適性和操縱穩定性之間相矛盾的要求。為此，20世紀五六十年代產生了主動懸掛的概念，它能夠根據懸掛的震動，利用電控液壓部件主動地控制汽車的振動。

隨著電子技術的發展，又出現了可變特性的懸掛控制系統。它運用大量的感測器連續監控路面狀況並分析駕駛者諸如剎車、轉向、加速等操作。電子液壓單元會調整和監控液壓系統的壓力並據此控制懸掛系統，不斷地配合路面條件和駕駛者的駕駛風格，並根據汽車的速度和路面狀況自動進行高度調節。

空氣懸掛

技術特點：底盤可升降，套用車型廣泛

技術不足：可靠性不如螺旋彈簧

其實提到主動懸掛系統，我們首先想到的，並且套用最廣泛的自然是空氣懸掛，而在系統組成上，它主要是由控制電腦、空氣泵、儲壓罐、氣動前後減震器和空氣分配器等部件。主要用途就是控制車身的水平運動，調節車身的水平高度以及調節減震器的軟硬程度。

通常來講，裝備空氣式可調懸掛的車型前輪和後輪的附近都會設有離地距離感測器，按離地距離感測器的輸出信號，行車電腦會判斷出車身高度變化，再控制空氣壓縮機和排氣閥門，使彈簧自動壓縮或伸長，從而降低或升高底盤離地間隙，以增加高速車身穩定性或複雜路況的通過性。

而在日常調節中，空氣懸掛會有幾個狀態。1、保持狀態。當車輛被舉升器舉起，離開地面時，空氣懸掛系統將關閉相關的電磁閥，同時電腦記憶車身高度，使車輛落地後保持原來高度：2、正常狀態，即發動機運轉狀態。行車過程中，若車身高度變化超過一定範圍，空氣懸掛系統將每隔一段時間調整車身高度：3、喚醒狀態。當空氣懸掛系統被遙控鑰匙、車門開關或行李廂蓋開關喚醒後，系統將通過車身水平感測器檢查車身高度。如果車身高度低於正常高度一定程度，儲氣罐將提供壓力使車身升至正常高度。同時，空氣懸掛可以調節減震器軟硬度，包括軟態、正常及硬態3個狀態(也有標註成舒適、普通、運動三個模式等)，駕駛者可以通過車內的控制鈕進行控制。

當然，相比傳統懸掛，由於空氣式可調懸掛結構較為複雜，其出現故障的幾率和頻率也會高於螺旋彈簧懸掛系統，而用空氣作為調整底盤高度的動力來源，相關部件的密封性也是一個問題，另外，如果頻繁地調整底盤高度，還有可能造成氣泵系統局部過熱，會大大縮短氣泵的使用壽命。當然，隨著技術水平的不斷提高，很多問題都得到了良好的解決，同時，套用的車型也越來越廣泛。

電磁可調懸掛

技術特點：技術先進，系統回響迅速。

技術不足：成本較高，多套用於豪華車型上，穩定性有待檢驗。

所謂電磁式可調懸掛就是利用電磁反應來實現汽車底盤高度升降變化的一種懸掛方式，它可以在極短的時間內作出反應。來抑制振動，保持車身穩定。特別是在一些相對極端的環境下，比如高速行車中突然遇到顛簸，電磁懸掛的優勢就會非常明顯，它的反應速度可以比傳統懸掛快5倍。

在系統組成方面，電磁懸掛系統是由行車電腦、車輪位移感測器、電磁液壓桿和直筒減震器組成。在每個車輪和車身連線處都有一個車輪位移感測器，感測器與行車電腦相連，行車電腦又與電磁液壓桿和直筒減震器相連。電磁減震器的奧秘在於其中充當阻尼介質的電磁油液，這種電磁液中是由合成的碳氫化物和細微的鐵粒組成。而這些金屬粒子在普通狀態下，會雜亂無章的分布在液體中，而隨著電磁場的產生及磁通量的改變，它們就會排列成一定結構，粘滯係數也隨之改變，進而改變阻尼。而電磁場的強度只需要改變電流即可控制。也就是說這套系統的控制只需要改變電流就能夠達到控制阻尼係數的目的。

其實這個減震過程，主要就是在車輛行駛到顛簸路面，引起車輪跳動的時候，感測器會迅速將信號傳至控制系統，控制系統發出相應指令，將電信號傳送到各個減震器的電子線圈，使電流的運動產生磁場，在磁場的作用下，電磁液的粘度得到改變，從而達到控制車身、減震的目的。而如此複雜的過程實際上只是瞬間完成。舉個例子說當你讀完以上這幾行文字時，這個過程已經可能已經完成了3000次。(每秒可達1000次)

液壓可調懸掛

技術特點：底盤可升降，採用液壓油耐用性更好

技術不足：技術水平相對老舊，反應速度偏慢

液壓式可調懸掛。顧名思義，就是利用液壓變化來調節車身的懸掛系統。它的核心部件是一個內置式電子液壓集成模組，可以根據車輛行駛速度對減震器的伸縮頻率和程度加以調整。另外，由於不同車型的重心分配有所同，因而通常要在汽車重心的附近安裝縱向橫向加速度橫擺陀螺感測器，用來採集車身震動、車輪跳動以及傾斜狀態等信號，這些信號經過行車電腦運算，並把相應執行信號傳遞給四個執行油缸，並以增減液壓油的方式來改變離地間隙等。

與空氣式可調懸掛系統類似，液壓式可調懸掛也可以進行底盤升高或自動調節。舉例說，它在停車時，其車身高度自動降為最低，車發動後恢復車身高度。在車輛行駛狀態下，城市道路及車速低於110公里/小時時，會採用標準高度;當車速超過110公里/小時時，電子液壓集成塊控制車身頭部降低15毫米，車尾部降低11毫米。降低重心可以改善車輛行駛穩定性，減小迎風最大截面和降低對側風的敏感度，同時降低油耗;當車速低於90公里/小時後車身恢復到標準高度;路況不好時，電子液壓集成塊控制車身升高，以最大限度保證減震行程長度與舒適性。

電子液力式可調懸掛

技術特點：控制精準，反應速度快

技術不足：穩定性有待檢驗

電子液力式可調懸掛也稱連續減震控制系統(CDC)，它也是主動懸掛的一種。這套系統可以獨立控制每個車輪的懸掛阻尼。其電子感應器能根據讀取路況信息，適時對減震器作出調整，使之在軟硬間頻繁切換。從而更迅速準確地控制車身的側傾、俯仰以及橫擺跳動。提高車輛高速行駛和過彎的穩定性。

而與較為傳統的液壓式可調懸掛不同，電子液力式懸掛對電子設備的依賴性要更強。核心部件由中央控制單元、CDC減震器、車身加速度感測器、車輪加速度感測器以及CDC控制閥構成，其中減震器是基於傳統的液壓減震器構造，減震器內注有油液，有內外兩個腔室，油液可通過聯通兩個腔室間的孔隙流動，在車輪顛簸時，減振器內的活塞便會在套筒內上下移動，其腔內的油液便在活塞的往復運動的作用下在兩個腔室間往返流動。油液分子間的相互摩擦以及油液與孔壁之間的摩擦對活塞的運動形成阻力，將震動的動能轉化為熱量，熱量通過減震器外殼散發到空氣中，這樣就實現了減震器的“減震”過程。

混合動力的未來主懸掛技術

很難相信，一家專業音響製造商-BOSE開發出了革命性的汽車懸架系統。BOSE為試驗車的每一個車輪上都安裝有線性電磁電動機，電動機的內部包含了磁體和金屬線圈。將線圈通電後，電動機便會實施伸展和收縮，從而使車身與車輪之間產生位移。電磁系統最重要的特點就是速度，線性電動機的反應很快，足以記錄下每一次懸掛的撞擊和路面的顛簸，並迅速做出調整，時刻保證提供良好的乘坐舒適性。動力放大器向電動機傳送電力以回響來自於運算控制器的信號，但更為神奇的是這套放大器既可以實現向線性電磁電動機輸送電能，也可以實現從電動機回收電能。例如，當懸掛遭遇顛簸時，動力會伸展電動機，並將車身與輪胎隔離。當經過顛簸後，電動機則變為了發電機，並開始從放大器回收電能，原理和如今的制動力回收系統非常類似。