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行业分析

“板簧”未来是趋势 沃尔沃S90底盘拆解
来源:汽车之家  2017-05-09 16:25:00
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原文:http://www.chinacompositesexpo.com/cn/news.php?show=detail&c_id=12&news_id=4767
  模块化平台概念已经不算一个新事物了,从大众的MQB平台到丰田的TNGA,大家都在强调利用同一平台打造多款不同级别、不同用途车型的概念。沃尔沃也适时赶上了潮流,推出了SPA模块化平台,并在其基础上开发了多款车型。此次我们拆解的沃尔沃S90(下文均简称为S90)就是基于该品台打造的中大型车,让人意想不到的是,沃尔沃竟然抛弃了传统的螺旋弹簧,将后减振元件替换成了官方所称的“横置复合材料叶片弹簧”(下文简称为叶片弹簧),也就是许多人口中的“板簧”。
 
 
  当然沃尔沃的这款复合材料叶片弹簧与那些商用车使用的钢板弹簧还是有很大区别的,就连布置方式也完全不同。究竟这些不同之处究竟都有哪些,这样的设计能为S90的驾驶质感带来哪些改变呢?将车辆升起之后,我将带领大家一探究竟。
 
■ 平台和车型介绍:
 
  正式开始前我们先来聊聊沃尔沃的SPA模块化平台吧,该平台的研发工作始于2008年,是沃尔沃目前最新的前横置发动机、采用前驱/四驱系统的模块化平台,目前沃尔沃S90标准轴距/长轴版、XC90以及提供海外市场的V90都基于该平台打造,不久前刚刚在日内瓦车展亮相的XC60也由该平台打造,相信这款定位中型SUV的换代新车未来也会国产。
 
 
  我们今天拆解的这台车是指导价40.68万元的2.0T T4智远版,该车为2.0T低功率版两款车中配置较高的车型。底盘结构上,S90全系车型都是一致的,不同的是高配的两款车T5智雅版和T5智尊版后悬架可选装带空气减振器的4C主动式自适应底盘系统。
 
■ 底盘全景图:
 
 
■ 前悬架结构和减振系统:
 
  沃尔沃S90前悬架采用的是双叉臂式独立悬架,相比上一代旗舰车型(沃尔沃S80L)所使用的麦弗逊式独立悬架而言,由于上部增加了一套叉臂,车辆过弯时上叉臂和下控制臂均可吸收横向力,所以可使车辆横向稳定性更好,侧倾也可以得到更好地抑制。
 
 
  在悬架用料上,为了满足轻量化的需求,前悬架的下控制臂、转向节、连杆等部分都由铝合金材料打造。那么这些零部件都是哪里制造的呢?工程师称目前沃尔沃S90底盘件中70%的部件已经实现国产化,其中诸如上叉臂、转向节等部件已经实现“中国供全球”(即中国造零部件供应沃尔沃全球市场)。当然剩余30%的部件需要从其他国家的工厂进口,就比如前下控制臂,我们在上面找到了“MADE IN NORWAY(挪威)”字样。
 
 
  与供欧美地区的标轴S90相比,中国的沃尔沃S90长轴版车型在结构上与标轴S90完全相同,不过部分零部件会根据实际需要进行细微的调整。据沃尔沃工程师透露,考虑到中国消费者对于舒适性的需要,螺旋弹簧的K值(即劲度系数)有所降低,从而获得了比标轴版车型更“软”的坐感。
 
 
  根据此前的测试报告以及我们自己的试驾体验来看,相比同级别的奥迪A6L和宝马5系来说,国产S90在悬架调校上依然显得很“硬”,运动感依旧很强,似乎舒适性只是相对海外车型而言,并没有将对手们的表现考虑进去。对此工程师也作了解释,他们说沃尔沃希望这款车驾驶起来依旧能够保持很好的操控性,这也是该品牌一向热衷的调校方式,所以他们所理解的“软”自然只是相对欧美版标准轴距车型而言的。
 
 
  沃尔沃S90在设计之初设定了3个等级的悬架软硬度,其中最硬的设定未来将用于S90 R-Design运动版车型上,中间级别命名为Europe Standard,应用在海外市场S90标准轴距车上,而最舒适的Comfort便是中国市场的调校。
 
 
  除了减振器软硬度外,不同悬架调校是否会对驾驶品质有影响也是新车开发时较为关注的问题。除了样车试跑外,不同的设定还可以写入模拟器中通过电脑模拟试跑的方式来感受不同悬架调校的变化。沃尔沃在瑞典总部有这样一套Vi-Grade底盘模拟器,写入设定后工程师会亲自“驾车”上纽伯格林北环赛道“跑”一圈,S90早期底盘开发的过程该模拟器也有参与。
 
底盘其他细节介绍
 
  S90采用电动助力转向系统,全系车型都带有随速助力转向功能,低速轻便,高速沉稳。不少安全性功能都集成在这转向系统中,比如路面偏离预防和保护系统,当车辆感知到自己偏离车道时,车辆会自动进行轻微转向,让车辆留在本车道中,这算是一个相当实用的安全配置。
 
 
  与同级别多数车型一样,沃尔沃S90采用的是全框式副车架设计,这种结构牢固度较高,而且当车辆发生正面碰撞时,全框式副车架也能为车辆提供更好的安全性。发动机底部与副车架之间通过一个液压衬套连接,这种设计可以更好地过滤发动机的振动,不少车型为了进一步提升座舱的安全性,会在下控制臂与副车架的连接点也用上几个液压衬套,不过沃尔沃S90使用的都是传统的橡胶衬套。
 
 
  制动系统采用前后通风盘式的结构,同级别不少车型的制动系统已经开始采用前后通风盘的设计了。沃尔沃S90根据市场不同提供了两种刹车片,硬度较高的刹车片供应欧洲市场,而摩擦材料较软的刹车片供应北美和中国市场。较软的刹车片主要优点在于制动时静音表现更好,对舒适性有所帮助,相反的是其掉粉的概率会略多于偏硬的刹车片,后期需要消费者经常注意轮圈的清洁。
 
 
  S90的轮胎与后市场的市售产品也有不同,带有“VOL”字样的轮胎说明该产品为原厂配套系列,相比市售的同系列、同规格轮胎来说,原厂胎的帘布采用双层结构,胶料配方也有所不同,抗冲击能力更强,尤其是高速碾过凸出井盖等物体时不易产生鼓包。
 
后悬架结构和叶片弹簧
 
  S90后悬架结构被官方称为“集成式多连杆后悬架”,它与其他主流多连杆结构有很多不同,其中最明显的就是利用叶片弹簧取代金属螺旋弹簧,从车底结构来看,我们很容易就能看出其结构的独特之处。
 
 
  后悬架下控制臂由铝合金制造,它通过4个橡胶衬套与后车架及轴承座等部件相连,形成了类似“H”型的设计,这种结构可同时承受纵向力和横向力,所以该后悬架看不到纵臂结构。工程师称,这种整体式多连杆结构相比传统带纵臂的多连杆悬架来说纵向刚度有所降低,由于没有那么强的纵向刚度,当后轮遇到较大的路面冲击时可以缓冲纵向力,对提升舒适性有一定的帮助。
 
 
  整套后悬架最值得一说的便是这条叶片减振弹簧,该弹簧主要由纤维增强复合材料和汉高(Henkel)提供的基于聚氨酯基体树脂材料(即粘合剂)一层层粘贴而成,制造工艺有点像碳纤维部件。相比传统螺旋弹簧结构,其可为后悬架系统减轻3公斤左右的重量,同时对轮拱空间的占用较小,利于车内空间布置。
 
 
  其实早在1995年,沃尔沃就已经开始尝试使用这种叶片弹簧了,并且在当时的旗舰车型960上尝了鲜。不过也许是考虑到当时并不是所有客户都能接受它,最终它只作为一种选装形式提供。而在地球另一面的美国,雪佛兰看到了这种弹簧似乎对于操控和空间布置有帮助,于是从科尔维特C5开始直到现在的C7,其减振原件都是这种横向的叶片弹簧式设计,在当时看起来是相当新颖的。
 
 
  叶片弹簧的性能表现究竟如何呢?据沃尔沃工程师透露,他们在研发初期对两种减振系统均进行了长时间的对比测试,然后发现叶片弹簧的减振特性和操控性可以做到与螺旋弹簧相同的水平,再加上叶片弹簧材料的抗腐蚀能力和产品寿命都优于螺旋弹簧,这也是最终SPA平台后悬架全部采用这种弹簧形式的主要原因之一。
 
 
  前文我刚才提到S90根据不同地区车型的需要,通过改变弹簧K值、减振器阻尼力等方式实现减振系统“变软”或“变硬”的需求,不过S90全球车型的叶片弹簧都是统一配方、统一规格的产品,那么后悬架是不是没法调节软硬了呢?其实不然,这里沃尔沃拿出了一件“秘密武器”,它的名字在我们中学时代的物理课本上都能见到,就是“力臂”。
 
 
  叶片弹簧装车后有4个受力点,两端与下控制臂相连,中间两点固定在副车架上,这奥妙就藏在与副车架的固定位中。每个固定位中设计有4个调节定位孔,中国版车型考虑到舒适性的需要,固定孔外的力臂要最长,所以中国版车型使用的是最内侧的定位孔,而欧美车型则使用从内数起第2个孔,未来的R-Design运动版车型或将使用从内数起第3个孔,从而达到在物理部件无任何改变的情况下调节软硬的目的。
 
 
  那么S90减振系统还有没有更软一些的可能呢?当然有,沃尔沃S90部分车型可以选装4C主动式自适应底盘和空气后减振器,该减振器可实时调节阻尼力,提升舒适性的表现自然更好。当然该系统只有两款高配车型,即T5智雅版和T5智尊版才可以享受,沃尔沃XC90也一样,同样只有T6智雅版和T6智尊版才可选装。
 
文章总结:
 
  从我们的实际体验以及此前测试报告的总结来看,国产长轴距版S90依然像是一款用来亲自驾驶的运动型车,即使在部分零部件的适配上针对中国市场作了更舒适性的调校,但是看这双叉臂式前悬架以及后面的“板簧”结构,相信它在舒适性方面的表现肯定不如奥迪A6L或宝马5系这样的同级别主流车型,但我相信它的驾驶乐趣一定会高于其他对手。
 
  SPA模块化平台的引入让沃尔沃在新车开发方面算是获得了更多的“便利”,通过拉长、加高等方式使得该平台能够套用在不同级别的新车上。除了各种“90”系列的产品,目前已知的换代XC60也将基于SPA平台打造,未来一定会有更多的沃尔沃新车由此平台打造,这也意味着也会有更多的沃尔沃车型装备“板簧”后悬架。
 
  从底盘结构上,沃尔沃S90的底盘技术目前来说算是走在了同级别车型的领先水平,尤其是它敢于尝试新事物的方式值得我们肯定。不过毕竟乐于购买中大型车的大多数消费者都希望买一台开起来和坐起来都很舒服的车,S90坚持自身个性的做法能否获得市场的肯定,这在未来一段时间是个值得关注的话题。  文章来源:http://www.chinacompositesexpo.com/cn/news.php?show=detail&c_id=12&news_id=4767