新能源時代,國產車底盤突然變好了?
哈嘍大家好!
不知道大家發現沒,在燃油車時代,國產車幾乎不怎麼宣傳底盤;但在新能源時代,國產車底盤新技術層出不窮。
比亞迪搬出了雲輦,蔚來搞了天行,智己搞了靈蜥,還動不動就跳舞、橫着走、復刻香檳塔、“邁腿”上臺階,全都堪稱車圈科幻大作。
國產車底盤咋突然這麼牛了?這些到底是噱頭還是真本事?
開始之前,我們先明確一下啥是底盤?
底盤不只是懸架系統,它還包括了轉向系統、制動系統和傳動系統。也就是說,一臺車我們拿掉可以看見的車身、內飾,摳掉髮動機、變速器、油箱等,剩下的東西,差不多就是底盤了。
底盤之所以重要,是因爲它能幹的事兒太多了。
汽車的運動,可以分爲六個自由度。大家可以看下面這個三維座標系,同時用自己的頭假裝是汽車,活動活動頸椎,就明白了。
沿X軸前後運動是加減速,相當於前後伸脖;
沿Y軸左右運動是車輛左右轉向,新疆舞的左右擺頭;
沿Z軸上下運動是車輛起伏,抻、縮脖子;
繞X軸轉動,對應的是側傾,左右晃頭;
繞Y軸轉動,對應的是俯仰,點頭擡頭;
繞Z軸轉動,對應的就是車輛失控,推頭、甩尾啥的,也就是左右轉頭。
這六個自由度,除了沿X軸向前運動(向前伸脖)和動力系統相關,剩下的,都跟底盤有關。也就是,車子指向準不準?濾振是否乾脆?支撐性足不足?甚至安不安全,都和底盤有關。
這也意味着底盤非常複雜,牽扯的變量多,涉及的系統廣,這也是在燃油車時代,國產車總搞不好底盤的原因之一。那在新能源時代,國產車底盤咋就突飛猛進了呢?
黃金配重比
大部分燃油車,發動機、變速箱會佈置在車輛前方,這就會讓車“頭重腳輕”。
雖然只是重心的改變,但當車輛行駛起來時,它就會影響到車輛的運動方向,比如,在高速轉彎的時候,車頭就有可能因爲重量帶來的慣性而失控,也就是我們上文提到的繞Z軸轉動(搖頭)。
爲了達到這個平衡,可以把發動機豎過來,向後調整動力系統的位置,或做成前置後驅,但代價就是犧牲車內空間。
新能源車在配重方面卻有着先天性優勢,不用犧牲空間,不用考慮發動機怎麼放、往哪放,只要把電池往車中間一橫,想頭重腳輕都難。
發揮空間多
大家可以先想象下打傘。平時打傘,一二級風單手沒壓力,三四級風就得雙手了,要是五六級,兩個人四隻手,可能才能勉強平衡,不讓傘被吹歪。
在汽車中,車輪就是傘,連接車輪的連桿就是手。理論上“手”越多,控制得就越“穩”。
燃油車的發動機,大多佈置在前輪中間,而且還是橫向佈局,造成了有“手”也無處安放的尷尬。因此,結構簡單,只有兩隻“手”的麥弗遜懸架,就成了油車首選。
新能源車沒有發動機、變速箱的阻礙,發揮的空間就大了,把“手”多的雙叉臂懟上無壓力,一方面,可以更好地控制車輪的運動;另一方面,工程師可針對每隻“手”做更細微的調校。
反映到車上,就是車沿Z軸上下運動(抻脖縮脖)、繞X軸轉動(晃頭)和繞Y軸運動(點頭擡頭)的表現可能更好。
扭轉剛度加成
這裡,大家可以回憶一下理想MEGA(參數丨圖片)白車身的故事。
當時,理想說它的扭轉剛度達到了44000N·m/deg,導致一衆新能源車不服,紛紛亮出了更高的成績。實際上,新能源車扭轉剛度的提升,大多是電池的功勞。
尤其是CTB、CTC電池車身一體化的新能源車,會在這方面表現的得更加突出。這感覺就像,你的身子骨本身沒啥特別的,但如果穿了一層厚厚的鎧甲,就有鋼筋鐵骨了。
咱聊底盤,咋還扯到車身上了呢?
新能源車普遍較高的車身扭轉剛度,也是對底盤操穩性的加成。
基於扭轉剛度的電池包與車身集成設計研究
大部分家用車底盤的前後軸靠車身連接。車子轉彎時,車子的側向力會通過車身,由前軸傳遞至後軸。車身扭轉剛度越大,側向力的傳遞也就越快,俗稱:尾隨性更好。
反映到車的六自由度上,也就是繞Z軸轉動(搖頭)、沿Y軸左右運動的表現更好(新疆舞),開車時更容易有“熱刀切黃油”的感覺。
除了先天性優勢,新能源車還不斷給底盤“堆料”,形成了後天優勢。
比如用空氣彈簧替代不可變的螺旋彈簧。除了讓底盤高低可調,還能控制懸架剛度,讓車該硬硬,該軟軟;再比如,CDC可變阻尼減振器,可以通過改變減振器阻尼的方式,更好的保留或抵消振動。
理論上,可以優化車子沿Z軸上下運動(抻脖縮脖)、繞X軸轉動(擺頭)和繞Y軸運動(點頭擡頭)等多個方向的特性。
除了喜聞樂見的空懸+CDC,比較貴的新能源車,還會用上集成式液壓懸架、直線電機懸浮懸架、後輪轉向等先進底盤技術,再配合上制動系統、動力系統、攝像頭等感知系統的反饋和調節,車子就能做到更快、更精準的六自由度調節。
這也讓我們看到了,蔚來ET9頂着香檳塔如履平地,智己LS6橫着走併線,仰望U7“邁上”臺階,這些看起來很牛的智能底盤技術。
請注意我剛剛的用詞:看起來很牛。
雖然我們前面,說的都是新能源車的底盤優勢,但這並不代表它開起來也比油車好。
新能源車利用先、後天優勢,減少了一些底盤變量,讓汽車的運動方向更加可控。但也改變不了一個事實,底盤仍然是一門龐大且複雜的工程。就像我今天寫了這麼多,也只不過是極其粗淺的皮毛而已(這也讓我非常後悔開這個坑
更何況,新能源也有一些先天性劣勢,如車更重,後驅電機和電池影響後懸架佈局等。這也需要工程師們想辦法來彌補。
總之,底盤實際表現咋樣,不僅要靠科技和狠活,還得看功夫和工夫,比如測試、標定,甚至主觀評估。也就是我們常說的:調校。
個人認爲,汽車底盤更像是一門“經驗工程”,它的下限,可以用硬件提高;但它的上限,依然要靠調校決定。
當然,我相信,在國產新能源車的智能底盤成熟後,我們的底盤技術也會有更全面的表現。你們覺得國產新能源的底盤比油車更好了嗎?你們覺得底盤幾分靠硬件,幾分靠調校呢?