空气悬架与CDC减震系统:高端车辆悬挂技术的完美结合


然而,单腔空气悬架并非无懈可击,其高端性也受到一定程度的质疑。实际上,空气悬架的分类至关重要,它直接影响了车辆的性能和舒适度。根据空气弹簧内部气室的数量,空气悬架可分为单腔、双腔和三腔三种类型。每种类型的悬架都有其独特的特点和适用场景。其中,单腔空气悬架以其结构简单、成本低廉而受到一些车辆的青睐。但与此同时,双腔和三腔空气悬架则因其更复杂的结构和更高的性能而备受推崇。


1. 三腔空气悬架

三腔空气弹簧巧妙地将单腔气室划分为三个独立气室,从而创造出更多不同容积的气室,使得其结构更为复杂,制造成本相对较高。然而,这种设计带来了卓越的综合性能,为消费者提供了更为多样化的驾乘感受。

此外,三腔空气弹簧还具备四种刚度可调功能,进一步满足了消费者对驾乘体验的个性化需求。值得一提的是,保时捷卡宴车型目前就提供了三腔空气弹簧的选装服务。

以保时捷卡宴的可选配三腔空气弹簧为例,其三个气室通过电磁阀精细分隔,并由控制器统一调控。与双腔结构相比,其刚度支撑变化更为精细,涵盖了0-33.6N/mm、33.6-54N/mm以及54-80N/mm三个范围,从而极大地提升了空气弹簧对不同路况的适应性。在新能源汽车领域,尤其是高端电动汽车,空气悬架与CDC(连续阻尼控制系统)的组合被视为顶尖的悬挂技术。这一配置不仅旨在确保最佳的行驶稳定性、操控性能和乘坐舒适性,更能让车辆在各种道路条件下都能呈现出卓越的驾驶体验。

小米SU7的空气弹簧与CDC阻尼可变减振技术
空气悬架与CDC系统的结合,为小米SU7带来了显著的优势。首先,它提供了极致的舒适性,确保乘客在不平整的路面上也能享受到平稳的乘坐体验。其次,卓越的操控性让车辆在快速转弯或高速直行时,都能保持最佳稳定性和响应性。此外,高度适应性更是让车辆能够自动调整悬挂设置,轻松应对从高速公路到越野路段的多种驾驶模式和路面条件。

而CDC系统,作为一种先进的悬挂调节技术,能够实时根据道路状况和驾驶行为调整悬挂阻尼力。其优点包括实时调节、高度适应性和提升操控性。实时调节功能可以根据路面状况和车辆行驶状态,实时调整阻尼力,从而优化行驶稳定性和舒适性。高度适应性则让车辆能够快速适应各种路面条件,无论是平滑的高速公路还是崎岖的小道。最后,通过减少车身滚动和俯仰,CDC系统提升了高速行驶和紧急避让时的车辆控制性。

CDC减震系统主要由电子控制单元、CDC减震器、车身加速度传感器、车轮加速度传感器以及CDC控制阀等部分构成,共同为小米SU7的驾驶体验和乘坐舒适性贡献力量。

2.CDC减震系统的工作原理

在深入探讨CDC减震系统的运作之前,我们首先需要了解汽车减震的基本原理。汽车减震系统主要依赖于减震弹簧和减震器的协同作用。当车辆行驶在不平坦的路面上时,减震弹簧会因地面冲击而发生变形,要么压缩要么拉伸。然而,弹簧在恢复原形的过程中会产生震动。这时,减震器就发挥了其关键作用,通过阻尼作用来抑制弹簧的震动,确保车辆能够平稳行驶。

减震器的阻尼大小,实质上反映了悬架的软硬程度。根据不同的路况,我们希望悬架能够做出相应的软硬调整,以提升车辆的舒适性和操控性。例如,在行驶于凹凸不平的路面时,我们希望悬架能够更软一些以吸收冲击;而在高速过弯时,则希望悬架能硬一些以确保稳定性。

那么,CDC减震器是如何进行阻尼调节的呢?这得益于其独特的结构设计。CDC减震器分为内外两个腔室,并充满液压油。油液在活塞的作用下,可以在内外腔室间自由流动,同时也会对活塞产生阻力。通过调节油液流动过程中的阻力大小,我们就能有效地改变活塞的阻力,进而实现对减震器阻尼的精确调节。

因此,通过调整两个腔室间小孔的大小,我们可以改变油液流经时的阻力。在流量保持恒定的情况下,小孔尺寸与液压油的阻力之间呈比例关系。因此,利用CDC控制阀来改变这些孔洞的尺寸,即可调控油液在内外腔室间往复流动时所遭遇的阻力,进而实现对减震器阻尼的灵活调整。

这就如同我们在按压针筒时,感受到的推杆阻力会因是否带针头而有所不同。那么,何时需要调整减震器的阻尼呢?这完全由CDC系统的电子控制单元来决定。该系统会实时监测车辆的各种传感器(如车身加速度传感器、横向加速度传感器等)所反馈的数据,这些数据每秒钟至少会被处理100次。经过控制单元的运算和对比,系统会发出相应的指令给CDC控制阀,进而精确控制阀门的开度,以提供最适合当前路况的阻尼。

电磁悬架与CDC(连续阻尼控制)之间存在着紧密的联系。这两种技术都是现代汽车中不可或缺的,它们共同致力于提升车辆的悬挂性能,从而确保更稳定的驾驶、更灵活的操控以及更舒适的乘坐体验。尽管两者在实现这些目标的过程中有着相似的追求,但它们各自的工作原理和方式却各有差异。

3. 电磁悬架

电磁悬架技术通过电磁阀对充满铁磁流体的减震器进行精准控制。通过调节磁场强度,可以改变减震器内流体的粘度,进而实时调整阻尼力。
此项技术使得悬挂系统能够迅速响应驾驶条件的变化,为驾驶者提供细致入微的控制和卓越的适应性。

与空气悬架和液压悬架不同,电磁悬架无法改变车身高度,其功能主要集中在阻尼调节上,因此可归类为半主动悬架。不同于其他悬架通过调整阀门尺寸来控制阻尼,电磁悬架独特之处在于其减震器中融入了一种特殊的电磁液。这种液体以碳氢化合物为基础,并掺杂着微小的铁粒。在常态下,这些金属粒子在油液中随机分布,使得电磁悬架与普通减震器无异。然而,一旦通电产生磁场,这些粒子会按照特定顺序排列,导致油液变得粘稠,进而增加阻尼。通过精细调控电流强度,可以实现对阻尼的细腻调节。值得一提的是,电磁悬架的响应速度极快,例如凯迪拉克所采用的磁流变减震器,其反应速度可达每秒1000次。这不仅确保了快速的调节能力,更带来了卓越的可靠性。

4. CDC(连续阻尼控制)

CDC技术是一种先进的电子控制系统,它能实时监测并调整悬挂的阻尼力,以适应不断变化的路况和驾驶需求。这一技术通过精密控制减震器内部的阀门开闭,灵活改变阻尼特性,从而提高驾驶的舒适度和操控性。CDC技术兼容多种悬挂系统,无论是传统的液压减震器还是气动悬挂,都能通过它实现卓越的悬挂性能。

5. 关联与差异

共同追求:电磁悬架与CDC技术都致力于通过调整悬挂系统的阻尼特性,来优化车辆的行驶性能和乘坐舒适度,实现动态悬挂控制。

技术路径:电磁悬架主要利用电磁技术直接操控减震器内部流体的特性,而CDC则通过电子控制系统精密调节减震器阀门的开关,从而间接调整阻尼力。由于电磁悬架能直接改变流体状态,其响应速度往往更快;而CDC技术的调节方式则更为通用且灵活,能够适应不同类型的悬挂系统。

应用场景:尽管这两种技术都能带来卓越的适应性和驾驶体验,但电磁悬架因成本较高,通常仅见于高端和豪华车型。相较之下,CDC技术因其广泛的适用性和成本优势,被广泛应用于更多车型之中。

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