運動舒適魚與熊掌？可變懸架讓你全都要

不同車型有不同傾向，運動、舒適、買菜……可是舒適和運動是天平的兩端，運動性強了，舒適性就會下降，可就有人說，都是成年人了，能不能都要？於是，可變懸架出現了。

對於懸架系統而言，離不開的就是兩個元件，彈性元件和阻尼元件，前者代表彈簧後者代表阻尼器，可變懸架變的也就是這兩個。空氣彈簧可以改變彈性係數K，而可調阻尼減震器可改變阻尼係數C。

一般來說，可調阻尼減震器可以單獨出現，而空氣彈簧則和可調阻尼減震器搭配使用。也有例外，就是特斯拉的Model X，他有空氣彈簧，但沒有阻尼可調，它的空氣彈簧主要起到調整車身高度的作用。

兩者相比，可調阻尼減震器成本相對較低，可靠性較好，車型應用較多。這期講堂就來講講可調阻尼減震器。

減震器的阻尼如何影響車輛運動性、舒適性？

車輛行駛在路面上的過程，經過簡化簡化再簡化之後，可以將懸架和車輪看作一個整體，這是一個單自由度有阻尼自由振動過程。可以用公式描述：

也即車身的加速度（振動）與車輛的質量成反比，與路面不平度、阻尼、彈性係數、車速成正比，車身越重，振動越小；路面越不平，車速越快，懸掛越硬，振動越大。

在這些影響因素中，相對於車輛懸架的行程，路面不平度其實並不會很大，也即位移不大，可以看圖，好一點的路面都不會超過5釐米。在這一過程中，彈性係數起到的作用不大，主要起作用的是減震器的阻尼係數。阻尼小，在面對路面顛簸的時候，就能夠更好地化解吸收。

但是阻尼過小，在車輛轉彎的時候，車身姿態就會不穩，車輛的側傾便會過大，側傾大了，車輛重心的偏移就會大。這對於操控不利。

所以，如果阻尼不可調，那一輛車只能有一種特性，要麼要舒適不要操控，要麼為了操控犧牲舒適。

阻尼可調，怎麼調？

小時候都玩過針筒吧，用針筒抽水時，拉/壓地越快，需要的力氣就越大，和柱塞所在的位置卻無關，這就是阻尼和速度相關的特性。而針筒的開口越細，針筒抽的液體越粘稠，阻力越大。

減震器就可以將它想象成一個放大的針筒，車輪上下運動時，減震器內部的油液，透過閥系流進流出，產生了阻礙運動的力。減震器調節阻尼也是和針筒一樣的原理，改變閥系的開口尺寸，或者改變油液的粘度。

根據阻尼調節方式，可以大致分為被動機械調節和電控主動調節兩類。前者利用減震器本身的機械結構實現阻尼力的變化，是被動的，而後者則可以利用電控系統對主動對阻尼力進行控制。

而機械調節又可以分為行程適應自調節和頻率適應自調節。

行程自適應減震器

雪鐵龍PHC

PHC在普通減震器的基礎上在減震器的上下止點處分別增加了漸進式拉伸液壓緩衝器和壓縮液壓減震器。就好像針筒的側壁上又多開了幾個洞。當行駛在正常路面上時，懸掛的上下行程較小，此時針筒上的所有孔都可以讓油液流動，減震器的阻尼力較小。

圖片來源：搜狐汽車

而當快速過彎，或者遇上較大的顛簸時，懸掛壓縮/拉伸幅度較大，一點點超過了側壁上孔的位置，液壓閥一個個關閉。產生了漸進的增大的阻尼，抑制了懸掛的進一步動作。

頻率自適應減震器

PHC把握到了舒適和運動的場景區別：懸掛的行程範圍。普通路面上利用的懸掛行程較小，在這段範圍內，阻尼小可以提供更好的舒適性，而大顛簸和高速過彎時懸掛行程較長，需要更大的阻尼提供更好的支撐性。

可舒適和運動的應用場景的差別並不止這些，路面不平的激勵一般是高頻的（10Hz及以上），車速越快，頻率越高。而操控相關的過彎導致的側傾則是低頻的（1Hz），頻率自適應減震器在普通減震器的基礎上增加了一條或多條油路，透過特製的彈簧閥片，隨著油壓變化閥片的開度成線性變化，從而控制阻尼隨著頻率變化。其透過純粹的機械結構實現阻尼變化，不需要額外的電子器件。

這類減震器的代表產品是KONI FSD，五菱星辰、日產逍客、寶馬X3（F25）等車型便配備了該款減震器。

自適應減震器往上，便是電控可調減震器。這種減震器的入門級產品是電控雙模式可調，理想ONE上用的就是這種，提供運動和舒適兩種阻尼。

其工作原理可以想象一下，減震器裡邊有兩條油路，一條粗，一條窄。自然，從粗的路徑走，阻尼力就小，從窄路走，阻尼就大，透過電子控制閥門，控制減震器內部油液的路徑，實現阻尼的兩檔調節。

這種減震器的優點便是可以手動區分當前的使用工況，比如在城市內巡航時可以使用舒適模式，想要更好的支撐性，就換運動。但它的缺點也在於手動切換，軟就是軟、硬就是硬，反而沒法像前文機械式的自適應懸架那樣做到自動根據實際路況進行調節。比如舒適懸架在面對突發的緊急變線時可能支撐性就會差一些。而且僅有兩種阻尼調節面對多種多樣的路況，也不是次次都能達成良好的減震效果。

電控連續可調阻尼減震器則彌補了雙模式減震器的缺點，它的阻尼在上下限範圍內連續可變，可以針對各種不同的路面，匹配最合適的阻尼。

連續可調阻尼減震器的實現方式有兩種路線，一種是透過調節電磁閥的開度，改變油液流動的管徑，從而調節阻尼。代表廠家為ZF-Sachs的CDC技術和天納克的Menroe CVSA技術。蔚來ET7應用的是前者，極氪001則是後者的代表。

以極氪001搭載的CVSAe技術為例，在普通的減震器基礎上外接了一個錐形的電磁閥，控制錐形閥嵌入油路的程度來控制阻尼。

這種減震器的發展方向是增加控制的維度，比如CVSAe的進階版本CVSA2，便提供了兩個外接電磁閥，從而可以獨立控制懸架壓縮和拉伸過程的阻尼，拓展了阻尼的控制範圍，獲得更好的舒適性和運動性。

另一種則是利用特殊的油液，這種油液可以在電場或者磁場的作用下改變本身的粘度，從而改變減震器的阻尼係數，分別被稱為磁流變/電流變液體。凱迪拉克的MRC電磁懸掛便是磁流變減振器的典型應用。

磁流變減振器相對於利用調節閥門的CDC技術最大的優勢在於其調整阻尼的速度非常快，達到1000Hz，也就是1秒鐘可以調節1000次。而CDC技術由於存在機械結構的運動過程，最快只能達到約200Hz的調節頻率。

但是，對於這種電控的減震器，控制技術在其使用體驗中影響因子比起結構形式的區別更大。和雙模式就兩種，手動選擇不同，連續可調的電控減震器在阻尼上下限範圍內有著無數種選擇

把懸架上的位移、加速度、轉向機構上的角度感測器，高階的還有車身側傾感測器、ESP資料、油門/剎車踏板訊號（用於起步抬頭、剎車點頭抑制等）等等多種感測器收集到的各種資料利用起來，實時根據這些資料計算得出在當前路況、行駛工況下應該使用多大的阻尼極度考驗車企的調校標定技術。

而車企的標定技術不可能體現在引數表中，更高規格的減震器只是提供了一個可能性，抬高了上限，但並沒有提高下限。因此，對於可變懸架這類配置，光看引數並沒有意義，還是要實際試乘試駕進行體驗。

最後總結一下幾種可變阻尼減振器：

➤行程自適應減震器可以在懸掛的上下止點處提供額外的阻尼力，提高懸掛極限情況下的支撐力，做到初段軟，後段韌。

➤頻率自適應減震器可以做到根據車輛的當前運動狀態自動匹配合適的阻尼值，做到正常行駛懸架高頻動作時足夠舒適，而在激烈駕駛懸架低頻運動時支撐更好。但它的變化是一對一的，一個頻率對應一個固定的阻尼值，無法根據使用者的需求切換傾向。

➤雙模式電控可調減震器可以根據使用者需求切換懸架軟硬，但無法實時根據路面的狀況進行調節。

➤連續可調電控減震器則具有最大的阻尼調節能力，綜合了頻率自適應減震器和雙模式減震器的優點，但極度考驗車企的標定能力，實際體驗效果因車而異。

最後留個小問題，既然極氪001用的是來自天納克的CVSAe，憑什麼還在宣傳1000Hz調節能力呢？

本文作者為踢車幫 Route 64