空气悬架的这把火,可能要被「浇灭」了。
目前,在乘用车赛道,主动悬架按照控制类型,主要可以分为液压悬架、空气悬架和电磁感应悬架。其中,空气悬架因为中国本土造车新势力的强力推动,在过去几年时间成为市场焦点。
高工智能汽车研究院发布数据,2023年1-10月中国市场(不含进出口)乘用车前装标配空气悬架系统交付44.31万辆,同比增长164.70%;预计全年交付将超过60万辆。
不过,少数爆款车型的高配置率及销量带动,是本轮空气悬架市场走强的主要因素,预计2025年空悬系统年搭载交付规模有望冲刺300万台。
但,市场未知数,依然存在。
比如,近年来,因为空气悬架的诸多问题(比如,空气泵、弹簧等),也出现不少的召回案例。此外,遇到大冲击工况,空气悬架也会偶发失效。
一些车企则是为了进一步提升空悬体验,升级了双腔智能空悬,比如,小鹏G9。原因是,单腔空悬只能保持一个确定的刚度,无法更改。
而双腔智能空悬,将单腔的气室用电磁阀分隔为两个气室,可以通过气压和受力面积的变化,在更大范围的改变悬挂的阻尼软硬,进行刚度的调节。这意味着,系统拥有对复杂路况更强的适应性。
不过,问题依然无法得到根本解决。
比如,在整个空气悬挂减震系统内,内部子零件的可靠性参差不齐(尤其是初创公司都是从采购组装逐步开始自研核心部件),任何一个子零件出现问题,悬挂系统便会出现异常,影响行车安全。
有数据显示,以目前国内市场空气悬挂的售后情况来看,一般2年之后,故障率便会上升,一直到5-6年左右,达到更换的高峰。
这或许,也是驱动部分厂商需求替代方案。
昨天,随着蔚来亮相全新一代旗舰车型ET9,首发搭载的天行智能底盘系统就包括了一套集成式液压全主动悬架,每个减振器高度集成独立电动液压泵,实现比空气悬架超60倍的车身调节速度。
众所周知,空气悬架是由空气弹簧和可调减震器组成,具有调节车身高低和改变阻尼的能力,同时,车身高度主要是空气弹簧长度所决定。
不过,因为空气悬架(完整系统的集成度不够)的结构较为复杂,所以故障率也要更高。尤其是空气弹簧和减震器,在使用过程中还要不断调整,很有可能造成泵体过热而影响寿命。
此外,空气弹簧和密封垫也大多是橡胶制成的,一般在6-8万公里就需要更换,后期可能面临漏油漏气,甚至影响行车安全。
这也是为什么,理想的空气悬架质保时间是最长的,8年16万公里,并且相比于其他部件,测试验证里程也是最多的。毕竟新技术上车,一旦出现质保期后大量问题,对这个行业的影响将是毁灭性的打击。
比如,在耐久性方面,空气弹簧高低温动态疲劳耐久试验680万次,做到了1.5倍于行业水平;整车级验证大于1000万公里,高于行业水平两倍;空悬专项强化耐久最长34万公里。
这在无形中也增加了空气悬架的上车成本。
而在今年4月,比亚迪发布的全栈自研云辇智能车身控制系统,也有一款搭载智能液压悬架的云辇-P,通过控制减振器进油量、阻尼调节阀、刚度调节阀,实现车身控制的动态调节。
从比亚迪对智能底盘的悬架定位来看,单CDC主打中低端普及、空气悬架主打中高端,而智能液压悬架则定位高性能以及多路况全场景。
比如,云辇-P集成了机械、液压、电动三大技术,悬架调节行程可达200mm,系统举升力可达5吨。同时,四轮联动功能为悬空轮减振器输送油液,拉长悬架行程,最大轮差高达620mm。
而这些参数性能,是目前空气悬架+CDC无法达到的能力。此外,云辇-P提供多挡高度调节和三级刚度调节,其中二级刚度应对快速过弯或加减速,提升支撑性(这也是目前空气悬架侧向支撑的弱项)。
事实上,在量产车上,液压主动悬架(Hydractive系统)最早出现在雪铁龙车型上,至今已发展四代。作为全主动悬架,能做到高低和阻尼的调节。
在结构上,每个车轮都有一个液压分泵,根据分泵向油缸内加注油液的多少来控制车身的高低,阻尼则是通过控制阀门大小来调节。
不过,从2015年开始,雪铁龙取消了这套液压悬架系统的配置。其中,既有成本的原因,也有系统存在的一些性能缺陷。
目前,一些底盘系统供应商已经开始应对新的需求变化。
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比如,采埃孚就率先推出了sMOTION全主动底盘系统,作为半主动持续减振控制Continuous Damping Control (CDC)?系统的主要供应商,该公司认为,在CDC基础上增加一台电泵,是面向未来的解决方案。
数据显示,sMOTION可以主动调整五赫兹以下频率发生的运动,相当于0.2 秒的振动。对于高频激励,如井盖、交叉连接处、粗糙沥青或砾石,sMOTION减振器都可以导通CDC电磁阀。
此外,为了实现不同的行驶情况提供特定的减振力,这套系统通过配合使用摄像头等感知能力,底盘系统可以识别路况,并相应改变其设置。(与目前基于双目感知的空气悬架系统—魔毯类似)
在此基础上,采埃孚将sMOTION与软硬解耦的cubiX系统搭配,后者是一款集成式、模块化及可扩展的整车底盘控制算法,这是未来全线控主动式智能底盘系统的趋势之一。
而最关键的是,调节速度,也就是文章开头部分,蔚来汽车给出的数据(集成式液压全主动悬架比空气悬架超60倍的车身调节速度)。
原因是,目前的空气悬架并不是实时调整的模式。比如,空气悬架的抬升和下降速度较慢,无法做到实时控制,也不可能“看到”前方有障碍物马上做出实时调整。
这也是为什么目前的魔毯系统被定义为:名不副实;因为,在感知部分,双目立体视觉系统提供的是路面实时预瞄功能,而空气悬架仅仅是提前(需要反应和调整时间)做出对应的调整。
相比而言,集成式液压全主动悬架则是可以实现实时调整软硬、高低。这意味着,相比于空气悬架,系统的体验更佳。
如今,作为最早在国内市场量产搭载空气悬架的蔚来汽车,在下一代旗舰车型开始启用集成式液压全主动悬架,或许也是一个明确的信号。