设为首页 加入收藏

TOP

平衡舒适与操控 解读雪铁龙MCS底盘科技
2014-07-31 11:44:16 来源:汽车之家 作者:黄正桥 【 】 浏览:2804次 评论:0

1

悬架系统的解读

    [汽车之家 技术]  到今天为止,雪铁龙品牌已经走过了它的第95个年头,回顾这95年里的历程,这个来自法国的汽车品牌一直以来不断的创新,从最早的前轮驱动到主动液压悬架,从STT启停系统到车道偏离警示系统等,无一不是用来为用户创造舒适愉悦的驾驶体验。

汽车之家

    今年正值中法建交50周年,雪铁龙也趁此机会于今年正式开启“创享沙龙”的活动,目的是为了针对即将上市的新款C5车型进行技术设计上的分享。据了解,新款C5在整车的设计和底盘方面将继续沿用老款车型的技术,仅是在转向助力系统上有所微调,而“创享沙龙”系列活动第一季的主题就是“雪铁龙的底盘科技”,通过邀请到PSA亚太区的技术工程师,来为大家共同讲解雪铁龙的底盘技术是怎样为消费者带来既舒适,又具备操控乐趣的驾驶体验的。


    整个活动的讲解过程较为简单,并且展现形式也以PPT为主,现场仅提供了简单的底盘模型供大家参考,图片数量有限,请各位谅解。此次活动以东风雪铁龙C5主讲对象,工程师将从悬架系统和车桥系统两方面来为大家一一介绍这套被官方称为“MCS大师底盘”的整体悬架结构。

东风雪铁龙 雪铁龙C5 2013款 3.0L 自动旗舰型

东风雪铁龙 雪铁龙C5 2013款 3.0L 自动旗舰型

备注:MCS大师底盘下文或简称为:MCS或MCS系统。


■ 悬架系统讲解:从液气联动、主动液压到MCS

□ 讲师介绍:

    PSA亚洲运营部底盘研发部负责人 飞利浦·维艾  Mr.Philipe VIEILLE
    翻译:PSA亚洲运营部悬架系统工程师 黄俊俊

东风雪铁龙 雪铁龙C5 2013款 3.0L 自动旗舰型

    雪铁龙曾经在历史上发布过很多具有创新意义的悬架系统,这里给大家举出了其中一些比较著名的:第一是1954在Traction Avant和DS19车型上装备的液气联动悬架,这也是雪铁龙历史上最著名的悬架系统之一;第二是1989年推出的主动式液压悬架;第三是1994年推出的主动抗侧倾液压悬架;第四是2000年推出,并在第一代C5上所装备的第三代主动液压悬架;第五是2005年在C6上首先装备的升级版第三代主动液压悬架;第六则是在目前这代C5上所装备的“MCS大师底盘”悬架。

东风雪铁龙 雪铁龙C5 2013款 3.0L 自动旗舰型

东风雪铁龙 雪铁龙C5 2013款 3.0L 自动旗舰型

点击阅读《40年前的法兰西技术控 图解雪铁龙DS23》文章

    在具体介绍“MCS大师底盘”的设计亮点之前,还是要先介绍一下此前那几代悬架的特性,而在雪铁龙的技术介绍中,之前的五种悬架结构被统称为“主动式液压悬架”。达到甚至超越前五种悬架的舒适性和操控性,这也是“MCS大师底盘”开发的基准和目标,所以下面就先给大家简单介绍一下主动液压悬架的功能以及它是通过怎样的原理来达到我们对舒适性的要求的。

东风雪铁龙 雪铁龙C5 2013款 3.0L 自动旗舰型

    简单看一下悬架系统的整体结构,首先我们看到的是独立前悬架,它是由电子单元来控制的,可以实现每个悬架的动作,来达到舒适的驾乘效果,而后悬架是集成在多连杆后桥里的,它也是相对独立的,并且通过电子单元来精确控制。

东风雪铁龙 雪铁龙C5 2013款 3.0L 自动旗舰型

    车辆四个轮子上的主动液压控制系统是由7个液压球来组成的,每个液压球都可以由电子控制单元来控制,工程师可以通过设定相应的指令来实现7个液压球的不同的动作,并通过调整液压球的特性来达到调整悬架刚度的目的。

东风雪铁龙 雪铁龙C5 2013款 3.0L 自动旗舰型

    由于7个液压球相对独立,所以就可以实现每个车轮都分配到绝对独立的悬架系统,并实时控制每个车轮的震动。而在这套系统中共设定了17种不同的阻尼力,它们由电子控制来实现连续的变换,变换频率能够达到每秒400次,从而使车辆具备极佳的动态表现。

东风雪铁龙 雪铁龙C5 2013款 3.0L 自动旗舰型

    紧接着我们来看看悬架系统本身,悬架系统的主要功能是减少路面传递到车身的振动,以达到降低振动对乘客的影响,一个悬架系统基本上由两部分构成:第一大部件是悬架,主要特性是弹簧刚度;第二大部件则是我们所说的减振器,它的主要特性就是我们所说的阻尼力。而对于液气联动悬架来讲,工程师会用气体来代替传统的悬架弹簧,通过气体可以更有效的降低悬架的整体刚度,来提升车辆的舒适性。

东风雪铁龙 雪铁龙C5 2013款 3.0L 自动旗舰型

    悬架的特性可以通过实验台架来进行测量,而与舒适性相关的最重要的特性就是悬架的固有频率理想的悬架固有频率是在0.9-1.2赫兹之间,这与人类散步的频率是基本一致的。而雪铁龙通过技术创新,调整了弹簧设计,并最终设计出了低刚度弹簧,这一工艺使得传统结构悬架的固有频率非常接近液气联动悬架,如此以来,即便是传统结构的悬架也可以拥有液气联动或主动式液压悬架的舒适性了。

    悬架的另一个重要特性就是阻尼力,阻尼力的调校是保证整车舒适性的关键性技术,我们可以通过一些案例来了解它的重要性。在我们第一个案例中会看到一个低阻尼的悬架系统,这套系统中振动会持续很长的时间再逐渐衰减;第二个案例中我们见到的是一个高阻尼的悬架系统,在这套系统中振动会很快的衰减,但是乘客会感受到车身前向加速度的不适感;第三个则是目前C5车型上这套经过了精心调校的MCS系统,可以同样快速的使振动衰减,也可以保证车身的刚度反馈。通过第三个案例可以看到阻尼力的慎重调校对整车的舒适性是非常重要的。

东风雪铁龙 雪铁龙C5 2013款 3.0L 自动旗舰型

    低刚性弹簧的使用,以及上文中我们所提及的第三个案例表现,都必须同时配合高性能的减振器设计。因此在减振器最关键的特性方面,现在C5上使用的这套看似传统的减振器,但又不乏新的看点,其中有一项就是多级非线性阻尼技术,这项技术能够使其在不同的工况下具有不同的阻尼力,从而兼顾车辆的舒适性与动态表现。

东风雪铁龙 雪铁龙C5 2013款 3.0L 自动旗舰型

    我们会看到MCS系统的这套减振器拥有不同的阻尼力和不同的回弹速度,在拉伸和压缩的工况下都会有不同的阻尼力。在低频状态下需要非常高的阻尼力来控制车身的前向运动,在高频的工况下需要控制阻尼力上升的速度,这样就可以减少刚性的冲击;而在中频的工况下,这套悬架提供了多段的阻尼力,可以平衡舒适性和操控稳定性的要求。这些不同的特性,都是通过在减振器的不同区段设计不同孔径的阀门,使得减振器内的油液在通过不同阀门时产生流速差,从而达到多段阻尼力的效果。

东风雪铁龙 雪铁龙C5 2013款 3.0L 自动旗舰型

    除了多级非线性阻尼技术之外,C5的减振器上还使用了一项新的创新技术,就是我们所说的液压复原缓冲块。在传统技术中,复原缓冲块是由弹簧所组成的,而在液压复原缓冲块上,这个部件会提供一种类似液压的效果。

东风雪铁龙 雪铁龙C5 2013款 3.0L 自动旗舰型

    这一创新技术可以为我们带来以下优点,第一是确保车辆的低噪音水平,当车辆在经过较大颠簸的时候,能减少多余噪音的产生,这是因为当减振器在最大拉伸状态下能够柔和的接触;第二个优点是舒适性的提升,这是因为液压复原缓冲块可以吸收更多的能量。通过图片我们可以看到传统复原缓冲块和液压复原缓冲块吸收能量的区别,后者明显会更大一些,而雪铁龙将会持续在此技术上进行创新,并且运用到今后的产品当中去。

 

2

车桥设计部分的解读

■ 车桥系统讲解:五连杆独立结构/多重减振设计

□ 讲师介绍:

    PSA亚洲运营部车桥及悬架系统经理  巴塞·埃塔维  Mr.Bashar ALTAWEEL
    翻译:PSA亚洲运营部车桥系统高级工程师  饶汉军

东风雪铁龙 雪铁龙C5 2013款 3.0L 自动旗舰型

    这部分,来自PSA亚洲运营部车桥及悬架系统的经理巴塞·埃塔维将为大家重点介绍车桥系统的工作,告诉大家雪铁龙是怎么来设计大家所看到的车桥系统,来提升舒适性和操控性,这里将重点介绍的是前桥和后桥部分。我们都知道车桥系统的主要功能是抵抗和传递载荷、控制车轮的平面运动、控制车身垂向运动,同时也隔离车身与车轮之间的振动。控制车轮平面的运动是一项很复杂的工作,因为驾驶者会将车辆行驶到各种各样的路况上,这在设计之初就需要做很多的计算和测量。

东风雪铁龙 雪铁龙C5 2013款 3.0L 自动旗舰型

    为了做一个可靠的设计,工程师需要考虑以下的一些因素,比如说客户的需求——我们能够见到各种不同的驾驶者,而不同驾驶者之间的驾驶风格不尽相同,有的更追求舒适,而有的更讲究操控;同时我们也能见到不同的路况——有高速路况,城市路况以及山区路况等等。在设计的同时我们还要考虑到材料本身的一些特性波动,以及在使用这种材料制造产品的过程中可能会带来的一些波动,所以这就需要多轮的产检和工艺的调试,来最终制造出舒适、操控性能良好和安全的底盘。

东风雪铁龙 雪铁龙C5 2013款 3.0L 自动旗舰型

    回到雪铁龙C5上来,在C5上目前采用了麦弗逊式结构,而在此其中,雪铁龙又为其采用了一个特别的设计,一个内部结构填充了特殊液体的液压橡胶衬套。这个衬套可以起到很好的隔振作用,尤其当车辆受到纵向力的时候,比如在加速和刹车时。

东风雪铁龙 雪铁龙C5 2013款 3.0L 自动旗舰型

    另一个重点则是副车架采用了进口双面镀锌高强度钢板。至于稳定杆,则采用了集成式的设计,把稳定杆和橡胶衬套集成在一起,使其在振动时不至于和近距离的其他部件产生摩擦,从而减少噪音的产生。

东风雪铁龙 雪铁龙C5 2013款 3.0L 自动旗舰型

东风雪铁龙 雪铁龙C5 2013款 3.0L 自动旗舰型

东风雪铁龙 雪铁龙C5 2013款 3.0L 自动旗舰型

东风雪铁龙 雪铁龙C5 2013款 3.0L 自动旗舰型

东风雪铁龙 雪铁龙C5 2013款 3.0L 自动旗舰型

    再来看后桥系统,雪铁龙C5装备的是同级别车型中相对比较常见的5连杆独立悬架。而对于车辆的舒适方面有重要贡献的就是后桥上30个橡胶减振衬套,它们能够高效的隔绝车轮传递至车内的振动。同样的,后桥的可调前束控制臂也是同级别中很少见的配置,其设计主要是从车辆的长期使用角度出发,用于保持车桥能有一个稳定的前束参数,这样就能够拥有稳定的行驶性能。

    在活动结束后的采访中,我们也提及的这30个多个橡胶衬套是否会提升老化的风险,并可能最终影响车辆组件正常工作?厂家工程师的回答是对于橡胶衬套,内部有一整套的完整耐久性测试考量,但在至少24万公里内,这些橡胶衬套不会有任何问题。

东风雪铁龙 雪铁龙C5 2013款 3.0L 自动旗舰型

    我们都知道在刹车时,车辆会有明显的点头现象,尤其驾驶悬架系统偏软的车辆会显得特别突出。C5的后桥则对这部分做了优化,使其提高了车辆抗刹车点头的能力,其优化点就是后桥纵臂的连接位置,这个连接点的位置被设计在轮心的水平线下方。通过这样的设计,当车辆在过坎或刹车的时候,车轮就会因为受力而向后运动,这样的运动会减少车轮的角加速度,带来的直接效果就是减少车轮传递给车身的纵向载荷,从而降低车尾的提升幅度,达到减轻车辆点头现象的效果。

东风雪铁龙 雪铁龙C5 2013款 3.0L 自动旗舰型

东风雪铁龙 雪铁龙C5 2013款 3.0L 自动旗舰型

东风雪铁龙 雪铁龙C5 2013款 3.0L 自动旗舰型

    后桥上还有一处亮点设计则是后减振器的弹簧布置,类似的非垂直方向减振器在赛车上很多见,而民用车上则很少见到类似的结构。这样布置的好处是让减振器在运动过程中不会对车轮平面的运动产生干扰,同时又能够有效提升后备厢的容积和平整度。稳定杆也是直接连接到车身的,在过弯的时候就不会有直接的载荷传递到副车架的衬套上,所以车辆就能够保持良好的操控性和舒适性。

汽车之家

    此外,C5还配备了固特异Eagle F1单导向运动轮胎,这似乎和车辆偏重舒适的定位有所不同,而厂家工程师的回答则是,C5不仅仅是一台主打舒适性的车型,实际上它的动态操控表现也是相当不错的,刚才大家也看到了悬架结构的设计中,有不少是为了提升操控表现的。所以我们认为这样一款轮胎,在车辆本身已经足够舒适的前提下,又能够进一步提升操控性能,对于年轻消费者而言也是会受欢迎的。


● 编辑总结:

汽车之家

    透过此次活动,雪铁龙正式宣布拉开了2014年“创享沙龙”活动的大幕。第一期的“MCS大师底盘”介绍活动圆满落幕,虽然时间并不长,但确实也分享了不少此前所不为人熟知的细节技术,让更多人了解到C5高舒适性表现背后的秘密。而再接下来的时间里,雪铁龙还将会针对车辆设计、科技举办更多类似的分享活动,我们也将会持续关注,并在第一时间为各位带来详细的报道。(文/图/摄 汽车之家 黄正桥)

您看到此篇文章时的感受是:
Tags: 责任编辑:admin
】【打印繁体】【投稿】【收藏】 【推荐】【举报】【评论】 【关闭】 【返回顶部
分享到QQ空间
分享到: 
上一篇没有了 下一篇ZF开发出汽车后桥“矢量传动”差..

评论

帐  号: 密码: (新用户注册)
验 证 码:
表  情:
内  容:

相关栏目

最新文章

图片主题

热门文章

推荐文章

相关文章