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空懸的秘密,被中國人揭開了

2023-08-02 11:01:31 手機網易網

曾經高攀不起,如今觸手可及。

這句話套在如今的汽車上,能得到有很多印證:比如,曾經「寸秒寸金」的百公里加速能力,在電動車上習以為常;曾經概念車和旗艦車型上「嘗鮮」的 HUD,越來越多成了新車的標配;曾經豪華車象征的空氣懸架,如今成了中高端電動車們的賣點之一。


(相關資料圖)

這并不夸張。自從 1957 年凱迪拉克在 Eldorado Brougham 上用到了現代的空氣懸架以來,空氣懸架一直豪華車升級體驗的配置。一個簡單的例子,2014 年當保時捷給 Macan( 參數丨 圖片) 搭載上空氣懸架時,是同級中型 SUV 中第一款裝配空氣懸架的車型。

從寶馬 7 系、奔馳 S 級、奧迪 A8,到路虎 攬勝、賓利、保時捷,70~80 萬起步的豪華 D 級車,或者那些看起來不太豪華但價格不菲的商用重卡們,才是空氣懸架的舞臺。正所謂物以稀為貴,那時空懸的價格也頗為感人,寶馬 7 系的魔毯空氣懸架,選裝 3~4 萬;奔馳 S 級 E-ABC 魔毯懸架,由于額外搭載主動液壓系統,選裝較基礎版空懸高出了 9~11 萬元。

在歐洲人眼里,「少而貴」的空懸絕對是金字塔尖上的奢侈配置。

這種局面,直到新能源時代開始轉變。2017 年,蔚來在 ES8 上搭載空氣懸架,搭載空懸的車型價格來到 50 萬以下;然后是理想、極氪、嵐圖、高合、比亞迪…… 越來越多 40 萬級,甚至 30 萬級車型有了空氣懸架。

特別是隨著標配了空氣懸架的理想 L9、L8/7 Max 大賣,空氣懸架的市場水漲船高。截至 7 月底,理想 L 系列正式交付一周年,搭載魔毯空懸的車型累計交付突破 20 萬輛,其中搭配魔毯空氣懸架?的比例達到了 93%。要知道 2022 年全年,國內乘用車市場空懸新車總裝車量也只有 23.8 萬輛,裝配率 1.2%。

空氣懸架一躍從遙不可及的金字塔尖,變成了智能汽車們唾手可得的升級配置,著實讓人傻眼。空氣懸架的「密碼」,是如何被中國人解開的呢?

打開空懸的「潘多拉黑盒」

「買方案可以,但你們只能買全套現成的軟硬件、系統方案,用車身適配我們的空簧。」

身處汽車行業的人對于這套話術恐怕不陌生。全套的黑盒方案,是傳統汽車領域供應商的常見操作,空氣懸架也不例外。當時行業內空氣懸架三巨頭:大陸、威巴克、AMK,都是提供集成系統方案。

上邊那句話,就是 2019 年理想決定使用空氣懸架時,國際供應商給出的答復:只提供全套方案,無法跟根據整車開發需求改動。這樣一來,車輛的零部件性能需求、底盤布置都需要根據空氣懸架調整,等于為了空氣懸架這盤醋,要重新包一頓餃子。

不僅整包方案無法適配車型,量產的需求也無法匹配。根據理想汽車整車電動副總裁劉立國回憶稱,理想早期就計劃在車型上標配空氣懸架,并要求供應商準備每月 1 萬套的產能。這受到部分供應商的質疑,甚至連幫助對方投資在中國建廠生產的建議都被拒絕了,「三四十萬的中國車,怎么可能一個月賣 1 萬臺?」

這個質疑不只是針對理想,恐怕是針對當時整個空氣懸架市場。畢竟 2019 年,大陸、威巴克、AMK 三巨頭占據了全球空氣懸架市場份額的 80%,在他們的經驗看來,就算是 BBA 也很難在一款車型上一個月賣出 1 萬套空氣懸架。

購買整套方案的路走不通,留給自主品牌的路只剩下國內供應商。區區一個空氣懸架,還能讓它卡了脖子?

事實上空氣懸架不是一個簡單的零部件,可以拆分成空氣彈簧、空氣供給單元、可變阻尼減震器、ECU、系統總成等 5~6 等核心零部件,不僅結構復雜,各零部件間的配合也至關重要。最終,理想選擇了其中兩家具有潛力的供應商——孔輝和保隆。

選擇國內供應商到阻力并不小。比如,當時的孔輝科技剛成立兩年,前身是做商用車空懸和前瞻技術研究的長春孔輝,乘用車工業化的經驗并不豐富,甚至還沒有正式的項目量產。

這時候主機廠與本土供應商聯合開發的優勢開始顯現:供應商負責方案設計,主機廠負責工業化合規。雙方合作開發不僅能適配車型個性化需求,也能同時進行深度合作:理想參與產線策劃和檢測,建立了專用產線,從產線設備的選型到開發工藝參數的驗證,全部與供應商共同決策,來確保生產的穩定與可靠。本土供應商也能一次投入兩套模具,同時驗證 A、B 方案,開發效率提升;開放二級供應商權限,共享產線智能監測數據等等。

這種合作模式下,空氣懸架從以往整包方案,向拆分采購模式進化。主機廠將空氣懸架系統分拆成空氣供給單元、空氣彈簧減振器總成、空氣彈簧、傳感器等產品,靈活、快速、自研可控。

在據蓋世汽車公開數據,今年 1~6 月,孔輝和保隆分別為中國空簧市場第一和第三,總份額超過 60%。前邊提到 2019 年還沒有乘用車量產項目經驗的孔輝科技,今年初,三條理想專用的空簧產線單月產能 2.5 萬套;保隆科技目前空氣彈簧最大年產能已經達到 50 萬臺。

隨著本土車企和供應商的共同成長,空氣懸架的價格也被打下來。據本土供應商透露,目前價格已經是國外供應商的 70%左右。

在更大眾化的車型上搭載空氣懸架,看來只是時間的問題。

什么是更適合「中國體質」的空懸?

作為一套由減震系統、氣路系統以及控制系統構成的底盤穩定系統,空氣懸架利用傳感器、計算執行機構、空氣彈簧+CDC 電磁減震器結構一起,將原本固定的剛度和阻尼變成可以的調節。這樣,車輛和地面之間就像有一個可軟可硬、可薄可厚的地毯,能讓車身像阿拉丁神話中的「魔毯」一樣舒適、平穩、絲滑。

舒適,是大家對于空氣懸架最基本的需求。決定舒適性和減振效果的核心部件就是空氣彈簧。空氣彈簧就像一個「氣球」,在其充放氣時,車輛高度也隨之上升或下降,可以為車輛提供支撐力和減振效果。一般來說,空氣彈簧剛度越高,車身穩定性就越高,但舒適性會隨之下降;反之亦然。同時,空氣懸架還要與整車 NVH 的配備,在不同地理環境、路況條件下的表現,也直接影響了車輛的舒適性。

簡單來說,要打造一款適合中國市場的空氣懸架,不僅需要一套合適的空氣彈簧,也需要空氣懸架與整車控制之間的匹配,以及專門針對中國環境和路況的調教。

以理想 L 系列搭載的魔毯空氣懸架為例,作為一款家庭用車,老人和孩子對于車內的噪音振動更敏感。因此,理想專門對隔振設計、軟件控制進行優化,自研空氣壓縮機支架隔振裝置,最終在車輛靜止時、空氣壓縮機工作的狀態下,車內一二排的用戶基本感知不到工作聲音,其靜謐性超過了很多豪華品牌。

比如,為了達到極致舒適的目標,理想團隊制定了一套主觀評價體系,從車身控制、懸架隔振入手,拆解出 30 項舒適性指標,從 30 個用戶場景維度全面考察一臺車的舒適表現。專門針對中國地理環境、路況條件南北差異巨大的情況,在全國范圍內驗證,覆蓋覆蓋了從城市到高速、從道路到橋梁到橋面大起伏、從柏油路到水泥路方磚路等上百種典型工礦,空氣彈簧調校 150 組、減振器調校 330 組、橡膠與液壓襯套 132 組、輪胎 88 組……

與此同時,理想汽車的魔毯懸架還會和自研的數據算法系統「連山平臺」進行聯動,把 7 個專屬傳感器實時感知的路面信息上傳到平臺的后臺系統,持續優化體驗。

當然,這些都要建立在車企對空氣懸架研發的深度參與基礎上,根據自家車型特點和用戶需求來重新調教。如果當初選擇的是整包方案,就只能調整整車來適應這套空懸了。

開不壞的豐田,修不起的空懸?

解決了舒適性的問題,擺在空氣懸架面前的是一個「老大難」問題:耐用性。

正所謂“開不壞的豐田,修不起的空懸”,空氣懸架決定支撐和減振效果的核心部件之一——空氣彈簧中的囊皮是橡膠材質的,橡膠材質的耐用性遠低于傳統螺旋彈簧。

這也是以往傳統汽車上空懸被看作「奢侈品」的原因之一:咬咬牙,花幾萬塊錢就能上空懸;但后續的故障率和維修價格,恐怕要咬碎后槽牙了。這意味在空氣懸架上做科技普惠,對耐用性的要求更高。

如何在舒適性和耐久性之間找到平衡點呢?理想研發團隊給出的方案是:降低囊皮厚度,兼顧舒適性和耐用性。但囊皮厚度越薄,對工藝的要求越高。

為此,將空氣彈簧高低溫動態疲勞耐久試驗 680 萬次,做到了 1.5 倍于行業水平;整車級驗證大于 1000 萬公里,高于行業水平兩倍;空懸專項強化耐久最長 34 萬公里。在極限高低溫測試方面,也將空簧行業標準的低溫下限-30℃,降低到了-40℃,覆蓋東北、西北等極寒氣候下的用戶需求。

經過一系列在耐久性上下功夫后,根據理想給出了一組數據:目前已經交付搭載空氣懸架的 20 萬輛車中,累計行駛 16.6 億公里,其中因自身質量問題空懸失效的案例為零。同時,理想也承諾了 8 年或 16 萬公里的質保,超越使用海外供應商空懸產品的合資、進口車企給出的質保期限。

這讓空氣懸架這個昔日的「奢侈品」,不僅變得買得起,而且用得起、用得住。

舒適 vs 運動,魚和熊掌兼得?

一直以來,空氣懸架幾乎是「舒適」的代名詞。根據理想車主的 NPS(凈推薦值)調研結果顯示,乘坐體驗和駕駛體驗是用戶向他人推薦購買理想 L 系列車型的第一和第二理由,有 96.5%會把駕乘體驗作為推薦理由。

空氣懸架的舒適屬性,與理想 L 系列家庭向用車的舒適需求匹配,誕生了以舒適為主的理想魔毯 1.0。

當然,也有一小部分用戶不滿足于舒適:「如果一個人開車時,能多點運動體驗就更好了?!?/p>

即將在 8 月開啟 OTA 升級的理想魔毯空氣懸架 2.0 ,就兼具了一定的運動屬性,通過對域控制器進行車身控制算法的升級,提供舒適魔毯、運動魔毯兩個選項。舒適魔毯保留了 1.0 的舒適、標準、運動三種舒適度模式;新增的運動魔毯同樣提供了舒適、標準、運動三種舒適度模式。

在運動魔毯的運動模式下,空氣彈簧的高度降低,讓懸架整體表現更緊致,穩定性和支撐性更好。

以理想 L7 Max 為例,在運動魔毯的運動模式下,車身降低,日常急剎車時最大俯仰角速度相比舒適魔毯下的運動模式降低 30%,穩態俯仰角度減小 15%。在 80km/h 車速變道時,模擬城市道路快速避讓,側傾角速度降低 35%,最大側傾角度降低 20%。

GeekCar 搶先體驗了魔毯 2.0 系統,最直觀的感受是:在連續起步、剎車時,車頭俯仰、點頭的幅度明顯變小了,整個車身的穩定性提高;在緊急變道時,側傾的幅度也沒那么大了,回正速度更快。

對于一款長超過 5 米的大中型 SUV,如果要追求運動型轎跑般的駕控體驗,著實有點強人所難;但是運動魔毯在原本舒適性的體驗上讓運動模式更運動,屬于「更多選擇更多歡樂了」。

而且對于以暈車體質的人來說,運動魔毯在急加速、急剎車、快速變道時對車身俯仰側傾的改善,舒適度提升的也不止一點點。

最后

「自主品牌為什么那么執著于自研?」

面對高舉自研大旗的新勢力和自主品牌,相信不少人都有過類似的疑問。其實從空氣懸架這個小小的零部件上,就能看到自主品牌和國內供應商們自研的心路歷程:從沒得選的整包方案,不得不調整自己適應供應商;到摸著石頭過河,根據自己的需求聯合開發;再到重新定義更適合自己和中國市場的產品??梢哉f正是這種執著,才讓如今的中國汽車市場飛速發展,推出更多滿足用戶需求、常用常新的產品。

從頂級豪車的奢華配置,到如今新能源汽車的賣點,中國人解開的不僅是空氣懸架上車的技術密碼,也是空懸行業增長的財富密碼,更是智能汽車得以快速成長的密碼。

本文作者:米其林

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