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    底盘调校究竟调的是什么?

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    廊坊斯巴鲁吴超2022-07-19



    作者:斯巴鲁中国
    链接:https://www.zhihu.com/question/55773317/answer/2575437255
    来源:知乎
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    路好不好走,鞋知道;鞋好不好穿,脚知道。想要舒舒服服地跑路,鞋既要贴合路面,又得托着脚。太软了没支撑,太硬了硌脚,太菜了容易坏,太重了又穿着累……

    而底盘就相当于那双鞋,算得上车辆畅快跑路的关键。好的调校会让驾驶者感觉很顺手,乘坐者很享受;反之,憋屈的不止驾驶者,乘客们可能也未必舒适。


    学术理论上,汽车由四个部分组成:发动机、车身、底盘、电气设备。而底盘又可以拆分成:行驶系、转向系、传动系和制动系。底盘的作用是支承、安装汽车发动机及其各部件、总成,并接受发动机的动力,使车辆传递发动机动力至驱动轮,同时可以实现车辆的转弯和制动,保证正常行驶。



    底盘调校,其实就是协调车上的各零部件系统,让它们能统一起来,发挥各部分的性能优势,调节路面-车-人的关系,让人-车-性能更匹配,车辆驾乘体验感更舒适,另外也让车辆各零部件的寿命更一致。简单来说,底盘调校大体可以归纳为以下几个部分:

    对车辆运动自由度的把控,提升车辆行驶性能

    物体在空间内具有六个自由度:即沿x、y、z三个直角坐标轴方向的移动自由度和环绕这三个坐标轴的转动自由度。



    这六个自由度是构成车辆运动的基础,底盘调校需要对有利自由度进行“保护”,对不利自由度进行“约束”。比如车辆加速时,向前的自由度是有利的,而车辆前后的俯仰就是不利的,过大的俯仰角度,会影响车轮载荷与车辆的平衡性,对乘坐的舒适性影响也很大,所以就需要对车辆俯仰进行适当“约束”,让车辆可以更好地向前行驶。同样的,车辆摇晃时的左右侧倾、颠簸时的上下起伏等等,也都需要进行一定程度的“约束”。

    工程上可以借助悬架、稳定杆、缓冲结构、几何数据等多维度的设定,来更好地与车辆动力系统、传动系统、车身框架结构等进行匹配,对自由度进行把控,使车辆具备良好的行驶性能表现,比如减震器弹簧与阻尼的调校。

    减震器由阻尼和弹簧两部分组成,弹簧用于“储能”,通过变形,可以将能量存储,而后进行释放;阻尼器用于“吸能”,将能量吸收,转化成阻尼油液的热能释放,二者一起配合,就可以对车辆的运动性能产生直接影响。



    弹簧刚性越大,越难以被压缩/拉伸,所能储存的能量就越大,对车轮的载荷转移的缓冲效果就越小;而阻尼器的阻尼越大,受到冲击力时所产生的阻力也就越大。

    驾乘人员无法感受到能量的变化,但却能感受到加速度的影响。利用减震器就可以通过对运动能量的把控,调节车辆运动时在相应轴线上的加速度变化,以此对车辆俯仰、侧倾以及转向过度/不足的状况起到改善效果。



    所以工程师需要根据每个速度阶段下的车身运动姿态,与弹簧刚性、阻尼进行匹配,确保在刹车时,前减震器能支棱住,加速时,后减震器硬起来,车轮紧压地面,重心转移也可以控制在有利范围内。让整个过程的车辆表现:加速不仰,刹车不趴,转弯不漂,跳动也不急促。

    放眼整车底盘,减震器的调校仅是冰山一角,与减震器类似的,还有悬架弹簧调校、稳定杆的调校、橡胶衬套的调校、前后缓冲块的调校、转向系的调校等等。可以说,底盘上的每一个零部件都离不开工程师的调校,但归根结底,多部件、多系统间的互相平衡,都是对车辆运动自由度的把控。

    将感性体验转化为数据,科学调教底盘质感

    驾驶感受与车辆性能是很笼统的概念,所以在调校时需要对车辆性能进行拆分,如加速性能、制动性能、弯道性能等,然后将这些细分项目逐一调校至理想水平。那么如何判断是否达到设计的性能预期呢?这就需要性能对标评价(与对标车的差距),以及对自我的评价(本品性能真实水准),这也是调校中必不可少的环节。

    通常,汽车厂商会让大量试驾员在试车场内对车辆的细分性能项目进行反复测试,然后基于大量的测试结果得出综合评价,最后再由开发工程师根据具体评价对底盘进一步调校。

    但是,由于每个人的感受都存在一定的差异,一部分人觉得驾乘体验还不错的时候,其他人不一定认同。所以要开发出让大家都满意的平台,极其艰难。

    对此,斯巴鲁的做法是:

    a、试驾员与工程师合为一体,消除测试与开发间的信息偏差,第一时间将试验时的感受直接反馈到汽车的研发中去。斯巴鲁将工程师和试驾员合二为一的做法称为“感gineer”(=感受+Engineer)。斯巴鲁为了提高工程师的驾驶技能和评估能力,还开设了SDA(SUBARU DRIVING ACADEMY),目的就在于“培养制造汽车的人”。



    b、将主观的“感受”转化为客观可分析的数据。斯巴鲁和测量工具制造商共同研发、设计了测量系统,通过在试验台上的真实路况模拟,对车辆运动状态进行数据化捕捉。这套系统的测量精度可以达到千分之一秒,远远快于人体反应,从基准上提高底盘调校精度。

    一致性调校,驾驶更顺手,使用更安心

    底盘的一致性调校也是不可或缺的一环,它会对用户的使用感受,甚至车辆安全产生重要影响。

    车辆给驾驶者的反馈感要一致。比如驾驶者在使用的过程中,各踏板的力度、角度不能差别过大,给到驾驶者的反馈感不能过于突兀。所以这就少不了对各零部件系统性的调校,让人可以更轻松、更顺手地驾驶车辆。



    除此之外,考虑到整车的耐久性,各零部件系统的寿命同样少不了一致性调校。这就需要综合车辆使用场景、零部件失效方式以及结构的合理性去考量。比如结构不合理性所导致的应力集中,整个零件的力学特性不够分散,过于集中在一点,当长时间行驶时就很有可能出现损坏。

    底盘调校是一项非常复杂且关键的工程,它决定着一台车的性能基础,影响着用户的驾驶体验,同时也传递着品牌对汽车的理解。作为一家以技艺见长,且非常重视“人的感受”的厂商,斯巴鲁出色的底盘调校也带来了出色的驾驶体验,受到了车友们的广泛好评,不少朋友的爱车一开就是几十万公里,里程表也在默默地诉说着斯巴鲁的驾驶实力。




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