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踏平坎坷成大道

策划蝈蝈莽超世间的道路是生而不平坦的。有了坎坷,也就有了挫折,进而就诞生了消除挫折的愿望。自汽车发明的那天起,人类就不断追求着更平顺,舒适的乘坐感受,也推动着汽车行业技术的不断革新。

当我们的祖先开始在简陋的木制马车车厢中铺设棉被的时候,他们正在创造历史。对那些棉被应该就是人类历史上最早的车辆减振系统了。

自从人类走出洞穴之后,在沥青或者水泥铺装道路诞生之前世界上的道路就没有很平坦的形态在马车发明之后,人类的移动速度大大提升,但这时候一个很大的问题出现了――颠簸,在步行或者骑马的时候,火的大腿和马的大腿构成了天然的“生物减振”系统,不必担心走路会把人颠簸得痛不欲生。可一旦把双腿离开地面,随着移动速度的增加,颠簸开始成为制约人类移动速度的一个障碍。

如果没有颠簸,我相信马车也可以轻松突破50km/h,那人类社会的发展步伐会不会因此大大加快也很难说。现在看来,作为减振器雏形和鼻祖的“棉被减振系统”具有太多的致命缺陷,比如只能单向缓和振动,体积又过于庞大等等。

到了人类社会的工业时代,钢材和铸铁的发明为汽车减振系统的革新带来前所未有的机遇。从此以后,人们不用在车内铺上一层又一层的棉被来对付路面上的小沟小坎,坚硬的钢铁仅仅变形1个毫米就可以吸收巨大的振动能量。更重要的一点是,钢铁可以承受上,下两个方向的振动,这就可以缓冲掉汽车的往复振动,起到真正意义上的减振作用。

减振器的任务

如果路面的坑洼是均匀分布的,那么一辆以100km/h速度行驶的汽车会比速度50km/h的汽车经受频率高1倍的振动。

如果所有的汽车都像卡丁车那样没有减振器,那车内的乘客就会用自己的屁股和身体各个部位来直接“抚摸”路面上的坑洼不仅毫无舒适性可言,就连身体不受伤都难以保证。减振器的任务就是在轮胎遇到坑洼的时候,通过减振器内部的黏性液体来吸收掉大部分的振动能量,保证车身不会发生剧烈或者频繁的上下晃动。

以下的过程描述也许更能说明汽车是怎么征服坎坷路面的。当轮胎遇到路面一个凸起物后,汽车的减振弹簧首先吸收掉部分轮胎向上跳动的能量(减振器当然也能吸收掉一部分)随后轮胎到达向上跳动的顶点位置在弹簧的反作用力下开始向下回弹,但振动幅度和频率都大大降低

也许有人该产生疑问了既然弹簧自己就可以吸收振动,那还要减振器做什么呢。别忘了,弹簧在受到一次压缩或者拉伸之后,其内部储存的能量要在一次次的反复振荡中释放出来。对于汽车来说,如果没有了减振器,即使车轮只轧过一道障碍,车身也会在弹簧的反复压缩、拉伸中来回振荡。也就是说,汽车会在驶过一个坑洼之后仍然弹跳不止。减振器的作用就是在弹簧第一次回弹过程中将弹簧中储存的能量消耗掉,尽快将车身稳定下来。

如此看来,减振器的优劣是对乘坐舒适性的一大决定因素,质量稳定,可靠的减振器是保证车内乘客舒适的重要前提,可传统的液压减振器(绝大部分汽车均应用该类型的减振器)存在一个很大的缺陷――阻尼衰退。在工作过程中减振器通过内部黏性液体的往复流动来吸收振动能量,把这部分能量转化为液体的热量。如果减振器长时间工作在恶劣的路况中,黏性液体的阻尼力会大大衰退。

目前看来,绝大多数的汽车都无法避免减振器的热衰退特性。也只有在一些顶级豪华轿车身上,减振器的热衰退现象才得到了很好的解决,下面,我们将以奥迪asl车型上装配的空气减振系统和凯迪拉克sls上的mrc电磁减振系统作为测试对象来研究一下当代最先进的减振系统是如何工作,以及如何解决乘坐舒适性与操控灵活性之间的矛盾的。

空气减振


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