10个Q&A,岚博士在线“揭底”岚图底盘,真的是百万级吗?

前言提要

PREFACE TO THE FEED

嗨喽,同学们!

「岚博士开讲啦」第2期马上开始

请速速就座,干货即将大放送!

上一期结尾我们做了主题征集

底盘得票最高,本期我们就从底盘说起:

1、为什么岚图FREE这么好开?

2、为什么说岚图FREE的底盘是百万级底盘?

下面,就有请本期岚博士——

岚图底盘系统工程师 付博士出场!

Q1

重新开发一辆车底盘时

需要考虑哪些因素?

汽车底盘由传动系悬架系转向系制动系四部分组成。底盘是整个车辆的基础,在设计开发之初,不仅仅需要从上面的四个组成部分去考虑。

还需要根据车辆的市场定位、成本,车辆尺寸以及总布置需求,选择不同的方案,包括相适应的悬架形式,然后根据整车性能要求进行相应的系统设计,这里包括操纵稳定性转向性能平顺舒适性能制动性能强度耐久性能碰撞安全性能轻量化要求等。我们常讲的不同的悬架形式,只是汽车底盘的一部分。

Q2

悬架是如何分类的?

每一类型的悬架有什么优缺点?

独立悬架一定会比非独立悬架好嘛?

当我们提到汽车悬架时,可能大家能看到的,是由一些控制臂、减振器以及弹簧等简单零件组成,实际上悬架的种类非常多。从大的方向上来讲,悬架可以分为独立悬架非独立悬架。独立悬架因左右车轮运动时不相互干涉车辆舒适性和稳定性更好

常见的独立悬架有:

  • 麦弗逊:相对于双叉臂结构,麦弗逊式悬架没有上控制臂,所以横向占用空间小成本优势明显,但横向支撑略显不足;
  • 双叉臂:相对于麦弗逊而言,多了上控制臂,不仅可以承担更大的横向力,还可以通过上下控制臂不等长的设计,让转弯中的轮胎可以更好地咬住地面,提高车辆高速时的过弯能力。
  • 麦弗逊悬架减振器会承受一定的侧向力,这就会导致减振器活塞杆和导向结构摩擦,影响车辆的舒适性。

    特别是对于较重的电动车而言,双叉臂优势更加明显。

  • 多连杆:可以分为三连杆、四连杆、五连杆等;以五连杆为例,是目前独立悬架中性能最好的,但体积较大,且成本较高。
  • 四连杆悬架

    五连杆悬架

  • 常见的非独立悬架有:扭力梁(本身体积小,且成本有极大优势)、整体桥式悬架等。非独立悬架的优点:结构简单可靠,也不占空间,而且维修费用也比独立悬架低;其缺点是非独立悬架当一侧车轮跳动时,另一侧也会不可避免地受到影响,从而影响舒适性。
  • 扭力梁悬架

    整体桥悬架 整体桥悬架

    Q3

    常说的车辆操稳性能,是在讲什么?

    如何才能算一辆操稳性能好的车?

    简单的来说,操纵性即可按照驾驶者的意图准确的修正前进方向的性能,例如:一部车具备好的操纵性,那么可生动的理解为在弯路上按驾驶者对方向盘的操作敏锐、精确、平顺地改变行进方向。

    而稳定性即,在不平路面或承受横向风等外界干扰时,减少对行进方向的影响或即使产生影响也会很快恢复稳定平衡状态的性能。

    一般来说,该两种性能具有相反的性质。在确保稳定性的基础上,增加操纵性,以确保操纵性与稳定性的平衡,只有当两者达到高水平平衡的车才能成为是操稳性好的车。

    Q4

    电动车的底盘与燃油车的底盘有什么不一样?会对底盘的设计带来什么挑战?

    相比燃油车,电动车的整车重量偏重质心偏后初期动力扭矩大

  • 偏重的车重,轮胎的选择就需要偏硬以提供足够的承载,这样轮胎提供的减振贡献就降低,需要悬架提供更多的舒适性控制
  • 同时,车辆偏重对底盘件的强度耐久也是挑战,可能需要更重更大的零件,对底盘性能和布置都带来不利影响,这里就需要进行精准设计,作好强度耐久和轻量化的平衡;
  • 另外质心偏后,会给车辆带来过度转向的趋势,这就需要从悬架形式、底盘衬套设计和底盘调校方面去进行更有利于不足转向的设计;
  • 电动车强大的动力,也会带来较大的加速俯仰,因此要从悬架设计上去设计更大抗俯仰角,较大的悬架下跳行程,同时要考虑驱动系统的对称性,较小的驱动干扰力臂,以避免扭矩转向引起的加速跑偏。

    Q5

    常说的底盘(悬架)调校

    是在调什么?

    底盘的组成部件非常多,所以在做底盘调校时,需要考虑的因素非常多。常见的底盘调校,可以从悬架制动系以及电控系统(EPS匹配、VDC标定等)几个方面着手,这些都影响了车辆的操稳性乘坐舒适性,而底盘调校就是要在这二者之间找平衡。

    我们提到的悬架,一般有三部分组成:导向结构(摆臂,用于保证车轮的前束、外倾、主销内倾和主销后倾在合理的范围内)、弹性元件(如:弹簧——螺旋弹簧和空气弹簧、稳定杆、缓冲块和衬套等)、减振元件(如:减振器、CDC等)

    在悬架调校过程中,主要工作是对弹性元件减振元件进行调校匹配。

    实车减振器动图

    以弹性元件中的弹簧为例,通过调校设定合适的弹簧刚度,可以有助于车身运动前后平衡,侧倾动作前后协调,转向响应线性敏捷。而螺旋弹簧由于多由金属钢制成,虽然可以通过不同粗细来调节不同状态下的弹簧刚度,但调解幅度和作用都有限。空气弹簧就能很好的解决这个问题。

    当然还包括对于减振元件(如:液压减振器、CDC等)的调校,让其在不同速度段拉伸、压缩阻尼都能够有所不同。轮胎调校主要是通过对轮胎的结构、配方、花纹,改善轮胎滚动时的路面纹理感、对路面激励的包容感等。

    减震器原理图

    Q6

    岚图FREE的百公里制动成绩是35.95m,做了哪些方面的优化?

    一般来说,制动距离主要由制动系统响应时间路面附着系数决定。

    制动系统响应时间的主要相关部件有制动钳/盘制动助力器制动管路等制动部件影响;而影响路面附着系数的关键部件是轮胎

    制动盘

    首先,从制动部件的配置来讲,岚图FREE配置了双缸前制动钳、大直径的制动盘、博世先进的ibooster电控液压助力器,这些配置确保了整车制动性能,相比同级别车型的制动响应时间有明显的提升——实测对比,能减少制动距离约1.5m。另外,我们配置的高附着性能的倍耐力轮胎(255/45R20 PZERO),同级别车实测对比,能减少制动距离约1m。

    Q7

    岚图FREE使用的全铝悬架,和传统的钢型材相比,除了更轻量化外,还有哪些优点?除了全铝底盘还是什么材质的底盘,各有什么优劣?

    我们把汽车重量分簧上重量(弹性元件所支撑的重量)和簧下重量(非弹性元件所支撑的重量),在保证强度耐久的前提下实现轻量化目标,全铝悬架的簧下重量较传统钢制悬架的小,簧下的冲击更小,行驶的舒适性更好。铝合金材质的悬架零部件的防腐能力要远高于传统钢制悬架,为用户带来更久的使用寿命

    Q8

    岚图FREE的前双叉臂有什么相对的优化?能够克服什么样的弊端?

    岚图FREE采用的是上下叉臂,并没有采用一体式的双A臂结构(单球销结构),而是双球销式结构。上叉臂通过两个球销与转向节相连,下叉臂也是通过两个球销与转向节相连。相对于上下叉臂单球销结构,其虚拟主销更靠近车轮中心。这样会形成更小的干扰力臂,这样可以减小因路面不平、车轮动不平衡等原因导致的干扰力矩,提高行驶的舒适性。另外后下控制臂采用的是液压衬套,能更进一步吸收车辆高速行驶时的振动

    Q9

    岚图FREE的后多连杆有什么相对的优化?能够克服什么样的弊端?

    岚图FREE的后悬架采用的是H臂式独立悬架,它的横向和纵向的空间相对于E型多连杆的悬架短。E型多连杆的悬架后者有一个较长的纵臂和横臂。纵臂会侵占电池包的空间,横臂会侵占后驱电机的空间。所以岚图FREE的后悬架形式更适用于电动车

    Q10

    岚图FREE的空气弹簧

    有什么特点?

    空气弹簧能够有效过滤路面的振动,提高车辆的

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