汽车悬架弹簧要兼顾舒适性与耐用性,可以从以下几个方面入手:
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弹簧材料选择
传统金属弹簧:高强度级别弹簧钢使传统车桥系统的螺旋弹簧能够实现冷成型,为重型乘用车和轻型商用车提供了较高的材料利用率。这种材料的弹簧具有较高的强度和耐用性,但舒适性相对较差。
复合材料弹簧:复合材料如玻璃纤维增强塑料(GFRP)具有比拉伸强度和比弹性模量的有利比率,提供了巨大的轻量化设计潜力。它们不仅重量轻,还能有效吸收冲击和振动,从而提供更舒适的乘坐体验。此外,复合材料弹簧对腐蚀和疲劳具有抵抗力,耐用性更高。
空气弹簧:空气弹簧通过调节内部气压来改变弹簧的硬度和弹性系数,可以根据不同的路况和驾驶需求进行实时调整,兼顾舒适性和操控性。例如,在高速行驶时变硬以提高稳定性,在颠簸路面时变软以提升舒适性。理想研发团队通过降低囊皮厚度,同时提高工艺水平,使空气弹簧在保持舒适性的同时,耐用性也得到了提升。
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弹簧设计优化
渐进式弹簧设计:渐进式弹簧采用不等螺距或圈径变化的设计,初始段较软,能够更好地吸收小幅度的冲击,而中段较硬,能够在激烈驾驶时提供足够的支撑,兼顾了舒适性和操控性。
双腔或多腔空气弹簧:双腔空气弹簧将单腔的气室用电磁阀分隔为主副两个气室,通过电磁阀实时改变空簧总容积,赋予悬架软、硬两种“性格”,兼顾舒适性和操控性的驾驶体验。这种设计使得悬架在不同模式下能够提供不同的刚度,满足不同驾驶需求。
功能集成设计:将悬架、侧倾稳定功能以及车轮导向等功能集成到横向板簧中,不仅减轻了重量,还提高了耐久性。这种设计可以通过优化弹簧的尺寸、内轴承的位置等,实现更好的舒适
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与减振器的协同工作
高性能减振器搭配:弹簧与减振器协同工作,才能实现最佳的驾驶体验。高性能的可调式减振器可以与弹簧配合,进一步提升车辆的操控性和舒适性。例如,一些高端车型采用空气弹簧与电动液压减振器的组合,能够快速响应路况变化,提供更精准的控制。
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测试与验证
严格测试:理想汽车对空气弹簧进行了高低温动态疲劳耐久试验680万次,整车级验证大于1000万公里,空悬专项强化耐久最长34万公里。通过这些严格的测试,确保了弹簧在各种极端条件下的耐用性。
数据驱动优化:理想汽车的魔毯悬架还会和自研的数据算法系统“连山平台”进行联动,把7个专属传感器实时感知的路面信息上传到平台的后台系统,持续优化体验。这种数据驱动的优化方式可以帮助更好地平衡舒适性和耐用性。
通过以上材料选择、设计优化、协同工作以及严格测试等多方面的综合措施,汽车悬架弹簧可以在舒适性和耐用性之间实现良好的平衡。
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