“板簧”未來是趨勢 富豪S90底盤拆解
[汽車之家 底盤拆解] 模組化平臺概念已經不算一個新事物了,從大眾的MQB平臺到豐田的TNGA,大家都在強調利用同一平臺打造多款不同級別、不同用途車型的概念。富豪也適時趕上了潮流,推出了SPA模組化平臺,並在其基礎上開發了多款車型。此次我們拆解的富豪S90(下文均簡稱為S90)就是基於該品台打造的中大型車,讓人意想不到的是,富豪竟然拋棄了傳統的螺旋彈簧,將後減振元件替換成了葉片彈簧,也就是許多人口中的“板簧”。
當然富豪的這款複合材料葉片彈簧與那些商用車使用的鋼板彈簧還是有很大區別的,就連佈置方式也完全不同。究竟這些不同之處究竟都有哪些,這樣的設計能為S90的駕駛質感帶來哪些改變呢?將車輛升起之後,我將帶領大家一探究竟。
■ 平臺和車型介紹:
正式開始前我們先來聊聊富豪的SPA模組化平臺吧,該平臺的研發工作始於2008年,是富豪目前最新的前橫置發動機、採用前驅/四驅系統的模組化平臺,目前富豪S90標準軸距/長軸版、XC90以及提供海外市場的V90都基於該平臺打造,不久前剛剛在日內瓦車展亮相的XC60也由該平臺打造,相信這款定位中型SUV的換代新車未來也會國產。
我們今天拆解的這台車是指導價40.68萬元的2.0T T4智遠版,該車為2.0T低功率版兩款車中配置較高的車型。底盤結構上,S90全系車型都是一致的,不同的是高配的兩款車T5智雅版和T5智尊版後懸架可選裝帶空氣減振器的4C主動式自我調整底盤系統。
■ 底盤全景圖:
■ 前懸架結構和減振系統:
富豪S90前懸架採用的是雙叉臂式獨立懸架,相比上一代旗艦車型(富豪S80L)所使用的麥弗遜式獨立懸架而言,由於上部增加了一套叉臂,車輛過彎時上叉臂和下控制臂均可吸收橫向力,所以可使車輛橫向穩定性更好,側傾也可以得到更好地抑制。
在懸架用料上,為了滿足輕量化的需求,前懸架的下控制臂、轉向節、連杆等部分都由鋁合金材料打造。那麼這些零部件都是哪裡製造的呢?工程師稱目前富豪S90底盤件中70%的部件已經實現國產化,其中諸如上叉臂、轉向節等部件已經實現“中國供全球”(即中國造零部件供應富豪全球市場)。當然剩餘30%的部件需要從其他國家的工廠進口,就比如前下控制臂,我們在上面找到了“MADE IN NORWAY(挪威)”字樣。
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與供歐美地區的標軸S90相比,中國的富豪S90長軸版車型在結構上與標軸S90完全相同,不過部分零部件會根據實際需要進行細微的調整。據富豪工程師透露,考慮到中國消費者對於舒適性的需要,螺旋彈簧的K值(即勁度係數)有所降低,從而獲得了比標軸版車型更“軟”的坐感。
根據此前的測試報告以及我們自己的試駕體驗來看,相比同級別的奧迪A6L和寶馬5系來說,國產S90在懸架調校上依然顯得很“硬”,運動感依舊很強,似乎舒適性只是相對海外車型而言,並沒有將對手們的表現考慮進去。對此工程師也作了解釋,他們說富豪希望這款車駕駛起來依舊能夠保持很好的操控性,這也是該品牌一向熱衷的調校方式,所以他們所理解的“軟”自然只是相對歐美版標準軸距車型而言的。
富豪S90在設計之初設定了3個等級的懸架軟硬度,其中最硬的設定未來將用於S90 R-Design運動版車型上,中間級別命名為Europe Standard,應用在海外市場S90標準軸距車上,而最舒適的Comfort便是中國市場的調校。
除了減振器軟硬度外,不同懸架調校是否會對駕駛品質有影響也是新車開發時較為關注的問題。除了樣車試跑外,不同的設定還可以寫入模擬器中通過電腦類比試跑的方式來感受不同懸架調校的變化。富豪在瑞典總部有這樣一套Vi-Grade底盤模擬器,寫入設定後工程師會親自“駕車”上紐伯格林北環賽道“跑”一圈,S90早期底盤開發的過程該模擬器也有參與。
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■ 其他細節:
S90採用電動助力轉向系統,全系車型都帶有隨速助力轉向功能,低速輕便,高速沉穩。不少安全性功能都集成在這轉向系統中,比如路面偏離預防和保護系統,當車輛感知到自己偏離車道時,車輛會自動進行輕微轉向,讓車輛留在本車道中,這算是一個相當實用的安全配置。
與同級別多數車型一樣,富豪S90採用的是全框式副車架設計,這種結構牢固度較高,而且當車輛發生正面碰撞時,全框式副車架也能為車輛提供更好的安全性。發動機底部與副車架之間通過一個液壓襯套連接,這種設計可以更好地過濾發動機的振動,不少車型為了進一步提升座艙的安全性,會在下控制臂與副車架的連接點也用上幾個液壓襯套,不過富豪S90使用的都是傳統的橡膠襯套。
制動系統採用前後通風盤式的結構,同級別不少車型的制動系統已經開始採用前後通風盤的設計了。富豪S90根據市場不同提供了兩種刹車片,硬度較高的刹車片供應歐洲市場,而摩擦材料較軟的刹車片供應北美和中國市場。較軟的刹車片主要優點在於制動時靜音表現更好,對舒適性有所幫助,相反的是其掉粉的概率會略多於偏硬的刹車片,後期需要消費者經常注意輪圈的清潔。
S90的輪胎與後市場的市售產品也有不同,帶有“VOL”字樣的輪胎說明該產品為原廠配套系列,相比市售的同系列、同規格輪胎來說,原廠胎的簾布採用雙層結構,膠料配方也有所不同,抗衝擊能力更強,尤其是高速碾過凸出井蓋等物體時不易產生鼓包。
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■ 後懸架結構和葉片彈簧:
S90後懸架結構被官方稱為“集成式多連杆後懸架”,它與其他主流多連杆結構有很多不同,其中最明顯的就是利用葉片彈簧取代金屬螺旋彈簧,從車底結構來看,我們很容易就能看出其結構的獨特之處。
後懸架下控制臂由鋁合金製造,它通過4個橡膠襯套與後車架及軸承座等部件相連。該後懸架系統取消了傳統的縱臂,使得縱向強度有所降低。工程師稱由於沒有以往那麼強的縱向強度,當後輪遇到較大的路面衝擊時可以緩衝縱向力,對提升舒適性有一定的幫助。
整套後懸架最值得一說的便是這條葉片減振彈簧,該彈簧主要由纖維增強複合材料和漢高(Henkel)提供的基於聚氨酯基體樹脂材料(即粘合劑)一層層粘貼而成,製造工藝有點像碳纖維部件。相比傳統螺旋彈簧結構,其可為後懸架系統減輕3公斤左右的重量,同時對輪拱空間的佔用較小,利於車內空間佈置。
其實早在1995年,富豪就已經開始嘗試使用這種葉片彈簧了,並且在當時的旗艦車型960上嘗了鮮。不過也許是考慮到當時並不是所有客戶都能接受它,最終它只作為一種選裝形式提供。而在地球另一面的美國,雪佛蘭看到了這種彈簧似乎對於操控和空間佈置有幫助,於是從科爾維特C5開始直到現在的C7,其減振原件都是這種橫向的葉片彈簧式設計,在當時看起來是相當新穎的。
葉片彈簧的性能表現究竟如何呢?據富豪工程師透露,他們在研發初期對兩種減振系統均進行了長時間的對比測試,然後發現葉片彈簧的減振特性和操控性可以做到與螺旋彈簧相同的水準,再加上葉片彈簧材料的抗腐蝕能力和產品壽命都優於螺旋彈簧,這也是最終SPA平臺後懸架全部採用這種彈簧形式的主要原因之一。
前文我剛才提到S90根據不同地區車型的需要,通過改變彈簧K值、減振器阻尼力等方式實現減振系統“變軟”或“變硬”的需求,不過S90全球車型的葉片彈簧都是統一配方、統一規格的產品,那麼後懸架是不是沒法調節軟硬了呢?其實不然,這裡富豪拿出了一件“秘密武器”,它的名字在我們中學時代的物理課本上都能見到,就是“力臂”。
葉片彈簧裝車後有4個受力點,兩端與下控制臂相連,中間兩點固定在副車架上,這奧妙就藏在與副車架的固定位中。每個固定位中設計有4個調節定位孔,中國版車型考慮到舒適性的需要,固定孔外的力臂要最長,所以中國版車型使用的是最內側的定位孔,而歐美車型則使用從內數起第2個孔,未來的R-Design運動版車型或將使用從內數起第3個孔,從而達到在物理部件無任何改變的情況下調節軟硬的目的。
那麼S90減振系統還有沒有更軟一些的可能呢?當然有,富豪S90部分車型可以選裝4C主動式自我調整底盤和空氣後減振器,該減振器可即時調節阻尼力,提升舒適性的表現自然更好。當然該系統只有兩款高配車型,即T5智雅版和T5智尊版才可以享受,富豪XC90也一樣,同樣只有T6智雅版和T6智尊版才可選裝。
● 文章總結:
從我們的實際體驗以及此前測試報告的總結來看,國產長軸距版S90依然像是一款用來親自駕駛的運動型車,即使在部分零部件的適配上針對中國市場作了更舒適性的調校,但是看這雙叉臂式前懸架以及後面的“板簧”結構,相信它在舒適性方面的表現肯定不如奧迪A6L或寶馬5系這樣的同級別主流車型,但我相信它的駕駛樂趣一定會高於其他對手。
SPA模組化平臺的引入讓富豪在新車開發方面算是獲得了更多的“便利”,通過拉長、加高等方式使得該平臺能夠套用在不同級別的新車上。除了各種“90”系列的產品,目前已知的換代XC60也將基於SPA平臺打造,未來一定會有更多的富豪新車由此平臺打造,這也意味著也會有更多的富豪車型裝備“板簧”後懸架。
從底盤結構上,富豪S90的底盤技術目前來說算是走在了同級別車型的領先水準,尤其是它敢於嘗試新事物的方式值得我們肯定。不過畢竟樂於購買中大型車的大多數消費者都希望買一台開起來和坐起來都很舒服的車,S90堅持自身個性的做法能否獲得市場的肯定,這在未來一段時間是個值得關注的話題。(文/圖 汽車之家 朱力神)
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