1 缘起:空气悬架火热订单催化市场
吉利汽车旗下极氪品牌的首款车型极氪 001 自 2021 年 4 月 15 日晚正式开启预售,一 经推出即成为现象级产品之一。6 月 15 日极氪公告,截至 6 月 14 日,已下订单当中高 性能空气悬架比例达到了 61%。整理极氪 001 各项选装包可以发现,空气悬架选配价 格 2 万元,是仅次于 AD 完全自动驾驶辅助包的价值量最高的配件。空气悬架此前在豪华品牌中高端车型上应用,而此次极氪 001 将空气悬架下探至 30 万元以内车型并 取得过半的配置比例,有望开启了空气悬架在中国应用加速的局面。
2 高端悬架代表,空气悬架是舒适性能的优选
作为主动悬架,空气悬架显著提升乘车质感
汽车悬架核心用途为缓冲地面冲击,改善乘车舒适度。汽车的悬架系统是车架与车桥或 车轮之间传力连接装置的总称,核心功能为传递作用在车轮与车架间的力和力,并且 缓冲路面凹凸传给车架或车身的冲击力,衰减引起的震动,从而保证汽车平稳行驶。 汽车悬架核心部件有三个:弹性元件(弹簧)、减振器与导向机构。其中:
1)弹性元件主要用来承受垂直力并转化为弹性势能,从而减缓汽车在凹凸路面行驶引 起的冲击;
2)减震器用来吸收与释放弹性元件的弹性势能(通常通过热能形式排出),从而迅速减和车身的振动,防止车身因弹性元件伸缩造成的反复颠簸;
3)导向机构用来传递纵向力矩、侧向力和由此产生的力矩,保证车轮相对于车或车身 有一定的运动规律。(报告来源:未来智库)
空气悬架属于最高端的主动悬架,刚度与阻尼均可调节。汽车悬架性能会直接影响到车行驶地平顺性和操纵稳定性。悬架最重要两个特性参数分别是刚度与阻尼,而实现度特性与阻尼特性的零件,分别对应是弹簧与减振器。根据可以主动控制参数特性,汽车悬架可分为被动悬架、半主动悬架和主动悬架。具体来看:
1) 被动悬架,指的是悬架的刚度和阻尼都不可调(已事先调校好),这种悬架实现最优 减振效果的路况比较有限,难以适应多种不同路况,从而使得日常乘坐舒适性与操 纵稳定性较差。但是这种悬架胜在结构简单、性能可靠、成本较低,是中低端车型 的主流配置。从结构上看,弹簧一般采用螺旋弹簧,减振器采用的也是比较简单的 液压减振器;
2) 半主动悬架,指的是悬架的刚度和阻尼当中有一项可调,可按储存在计算机内部弹 簧和减振器的优化参数指令来调节弹簧的刚度和减振器的阻尼状态。如果阻尼可调, 则通常采用阻尼可变减振器,即我们常说的 CDC 减振器或 MRD 电磁减振器;如刚度可调,则通常采用空气弹簧来替换传统的螺旋弹簧(这种情况需要悬架提供 能量输入)。半主动悬架通常不用能量输入装置,所以调节弹簧刚度难度较大,通常 采用的是调节减振器阻尼的方式,即采用阻尼可变减振器。单独应用空气弹簧的也有,通常在商用车上,后者不追求舒适性而追求通过性(空气弹簧高度可调节);
3) 主动悬架,指的是悬架的刚度和阻尼均可调,这也是通常意义上的空气悬架,可据不同路况实时调节悬架性能从而实现舒适性与操控性。从结构上来看,弹性 元件采用的是空气弹簧,减振器采用的是阻尼可变减振器。不过主动缺点在于 结构复杂带来的成本较高,并且潜在耐用性较低,尤其是空气弹簧核心材料为橡胶, 老化程度通常高于钢制的螺旋弹簧。