可变悬挂

可变悬挂是指可以手动或车辆自动改变悬挂的高低或软硬来适应不同路面的行驶需求。关于悬挂的问题是消费者比较关心的一个因素，因为它直接影响到车辆的舒适性和操控性。然而以当今的科技水平来说，普通的弹簧避震很难做到两全其美。在人们不断在汽车领域追求完美的过程中，可变悬挂系统诞生了。可变悬挂的作用是通过手动或车辆自动改变悬挂的高低/软硬以适应不同路面的行驶需求。

1、历史发展

在汽车发明之后的20多年里，汽车悬挂系统一直沿用马车的弹性钢板结构，其效果可想而知。

直到1908年，螺旋弹簧的出现为汽车悬挂系统革新提供了新途径。但是当时工程师们对于这样的新事物产生了分歧:第一种意见主张安装刚性较大的螺旋弹簧，以使车轮保持着与路面接触的倾向，提高轮胎的抓地能力。但是这样的弊端是乘坐汽车时有较强烈的颠簸感觉。另一种意见认为应该采用较软的螺旋弹簧，以适应崎岖不平的路面，提高乘坐汽车时的平稳性及舒适性，但是这样的汽车操纵性较差。

到了20世纪三四十年代，独立悬挂开始出现，并得到很大发展。直到1947年，美国首先在普耳曼汽车上使用空气悬挂，欧洲及日本等国家和地区也相继对汽车空气悬挂作了应用研究，这又为汽车悬挂改进提供新的技术支持。减振器也由早期的摩擦式发展为液力式。这些改进无疑提高了悬挂的性能，但此时的悬挂仍然属于被动式悬挂，在很多方面有很大局限性，例如固定的悬挂刚度和阻尼系数在结构设计上只能是满足平顺性和操纵稳定性之间矛盾的折衷，无法达到悬挂控制的理想境界。尽管被动悬挂在设计上以不断改进被动元件实现了低成本、高可靠性的目标，但始终无法解决同时满足舒适性和操纵稳定性之间相矛盾的要求。为此，20世纪五六十年代产生了主动悬挂的概念，它能够根据悬挂的震动，利用电控液压部件主动地控制汽车的振动。

随着电子技术的发展，又出现了可变特性的悬挂控制系统。它运用大量的传感器连续监控路面状况并分析驾驶者诸如刹车、转向、加速等操作。电子液压单元会调整和监控液压系统的压力并据此控制悬挂系统，不断地配合路面条件和驾驶者的驾驶风格，并根据汽车的速度和路面状况自动进行高度调节。

2、工作原理

通常来讲，装备空气式可调悬挂的车型前轮和后轮的附近都会设有离地距离传感器，按离地距离传感器的输出信号，行车电脑会判断出车身高度变化，再控制空气压缩机和排气阀门，使弹簧自动压缩或伸长，从而降低或升高底盘离地间隙，以增加高速车身稳定性或复杂路况的通过性。

3、组成

其实提到主动悬挂系统，我们首先想到的，并且应用最广泛的自然是空气悬挂，而在系统组成上，它主要是由控制电脑、空气泵、储压罐、气动前后减震器和空气分配器等部件。主要用途就是控制车身的水平运动，调节车身的水平高度以及调节减震器的软硬程度。

4、分类

电磁悬挂

技术特点：技术先进，系统响应迅速。

技术不足：成本较高，多应用于豪华车型上，稳定性有待检验。

应用车型：奥迪TT、凯迪拉克SLS、凯迪拉克CTS

所谓电磁式可调悬挂就是利用电磁反应来实现汽车底盘高度升降变化的一种悬挂方式，它可以在极短的时间内作出反应。来抑制振动，保持车身稳定。特别是在一些相对极端的环境下，比如高速行车中突然遇到颠簸，电磁悬挂的优势就会非常明显，它的反应速度可以比传统悬挂快5倍。

在系统组成方面，电磁悬挂系统是由行车电脑、车轮位移传感器、电磁液压杆和直筒减震器组成。在每个车轮和车身连接处都有一个车轮位移传感器，传感器与行车电脑相连，行车电脑又与电磁液压杆和直筒减震器相连。电磁减震器的奥秘在于其中充当阻尼介质的电磁油液，这种电磁液中是由合成的碳氢化物和细微的铁粒组成。而这些金属粒子在普通状态下，会杂乱无章的分布在液体中，而随着电磁场的产生及磁通量的改变，它们就会排列成一定结构，粘滞系数也随之改变，进而改变阻尼。而电磁场的强度只需要改变电流即可控制。也就是说这套系统的控制只需要改变电流就能够达到控制阻尼系数的目的。

其实这个减震过程，主要就是在车辆行驶到颠簸路面，引起车轮跳动的时候，传感器会迅速将信号传至控制系统，控制系统发出相应指令，将电信号发送到各个减震器的电子线圈，使电流的运动产生磁场，在磁场的作用下，电磁液的粘度得到改变，从而达到控制车身、减震的目的。而如此复杂的过程实际上只是瞬间完成。举个例子说当你读完以上这几行文字时，这个过程已经可能已经完成了3000次。(每秒可达1000次)

目前，车辆实现悬架高低和软硬的悬架方式主要有空气悬架和电磁悬架两种。

空气悬挂

技术特点

·底盘可升降，应用车型广泛

·技术不足：可靠性不如螺旋弹簧

·应用车型：奔驰S350、奥迪A8L、保时捷卡宴等

当然，相比传统悬挂，由于空气式可调悬挂结构较为复杂，其出现故障的几率和频率也会高于螺旋弹簧悬挂系统，而用空气作为调整底盘高度的动力来源，相关部件的密封性也是一个问题，另外，如果频繁地调整底盘高度，还有可能造成气泵系统局部过热，会大大缩短气泵的使用寿命。当然，随着技术水平的不断提高，很多问题都得到了良好的解决，同时，应用的车型也越来越广泛。

工作状态

而在日常调节中，空气悬挂会有几个状态。

1、保持状态。当车辆被举升器举起，离开地面时，空气悬挂系统将关闭相关的电磁阀，同时电脑记忆车身高度，使车辆落地后保持原来高度。

2、正常状态，即发动机运转状态。行车过程中，若车身高度变化超过一定范围，空气悬挂系统将每隔一段时间调整车身高度。

3、唤醒状态。当空气悬挂系统被遥控钥匙、车门开关或行李厢盖开关唤醒后，系统将通过车身水平传感器检查车身高度。如果车身高度低于正常高度一定程度，储气罐将提供压力使车身升至正常高度。同时，空气悬挂可以调节减震器软硬度，包括软态、正常及硬态3个状态(也有标注成舒适、普通、运动三个模式等)，驾驶者可以通过车内的控制钮进行控制。

液压悬挂

液压式可调悬挂。顾名思义，就是利用液压变化来调节车身的悬挂系统。它的核心部件是一个内置式电子液压集成模块，可以根据车辆行驶速度对减震器的伸缩频率和程度加以调整。另外，由于不同车型的重心分配有所同，因而通常要在汽车重心的附近安装纵向横向加速度横摆陀螺传感器，用来采集车身震动、车轮跳动以及倾斜状态等信号，这些信号经过行车电脑运算，并把相应执行信号传递给四个执行油缸，并以增减液压油的方式来改变离地间隙等。

·技术特点：底盘可升降，采用液压油耐用性更好

·技术不足：技术水平相对老旧，反应速度偏慢

·应用车型：雪铁龙C5(海外)雪铁龙C6

工作原理

与空气式可调悬挂系统类似，液压式可调悬挂也可以进行底盘升高或自动调节。举个例子说，我们以老款雪铁龙C5车型上的这套名为的液压式可调悬挂来做个比方。它在停车时，其车身高度自动降为最低，车发动后恢复车身高度。在车辆行驶状态下，城市道路及车速低于110公里/小时时，会采用标准高度;当车速超过110公里/小时时，电子液压集成块控制车身头部降低15毫米，车尾部降低11毫米。降低重心可以改善车辆行驶稳定性，减小迎风最大截面和降低对侧风的敏感度，同时降低油耗;当车速低于90公里/小时后车身恢复到标准高度;路况不好时，电子液压集成块控制车身升高，以最大限度保证减震行程长度与舒适性。

5、调节

高低调节

悬架高低调节指车辆根据时速和相关传感器，能够主动或被动改变车身离地间隙（又可以理解为底盘高度），有些车在中控台上还有相关控制按钮，可以由驾驶者操作来主动改变车辆离地间隙，有些车则是根据车辆形式状况自动降低或升高悬架。

一般具备悬架高低可调的车辆，可通过这种方式提高车辆的越野通过性（多见于高端SUV产品，少部分的超级跑车的前悬架高低也可以通过按钮控制升高），有些车辆为了提高运动性和操控性，悬架高度还可以降低，让车身重心降低，从而提高车辆高速行驶的稳定性。

软硬调节

常见的具备悬架软硬调节的车辆一般分为两种：一种是由驾驶者通过按钮主动控制来调节车辆悬架软硬；另一种则是车辆根据行驶速度或车辆相关传感器数据来自行调节悬架软硬，并不能由驾驶者调节改变悬架软硬。但无论哪种调节方式，其目的都是提升车辆的操控性和乘坐舒适型。

6、车型

目前常见具备主动悬架软硬调节的车有：搭载AMR电磁减振系统的奥迪车辆；搭载AIRMATIC空气悬架的奔驰车辆等等。

目前常见车辆具备自适应悬架软硬调节的车有：搭载奔驰敏捷操控系统(AGILITYCONTROL)的车辆；搭载CDC连续减振控制系统的通用集团旗下产品（例如别克君越、凯迪拉克等部分车型）。