[汽車之家 技術(shù)] 此前,我們已經(jīng)做了一篇有關(guān)凱迪拉克XTS的技術(shù)解析文章,在那篇文章的有關(guān)底盤技術(shù)的介紹中,我們大多采用了網(wǎng)上淘來(lái)的效果圖進(jìn)行展示。今天,我們得到了一次實(shí)拍的機(jī)會(huì),不過(guò),這次與以往的底盤解析文章有所不同,在完成套圖的拍攝后,我還將開(kāi)著它在賽道上跑兩圈。
● HiPer Strut前懸架
起初對(duì)于HiPer Strut結(jié)構(gòu)的前懸架結(jié)構(gòu)的認(rèn)知都是源于那幾張效果圖,XTS的前懸架結(jié)構(gòu)也正是通過(guò)這些效果圖被透露出來(lái)的。它可以被視為麥弗遜式懸架的進(jìn)化版,之所以這樣說(shuō)是因?yàn)樗仍邴湼ミd式懸架的基礎(chǔ)上加強(qiáng)了橫向穩(wěn)定的設(shè)計(jì),又不像多連桿或雙叉臂式的前懸架結(jié)構(gòu)那般“繁冗”,單從這一點(diǎn)來(lái)看,HiPer Strut結(jié)構(gòu)的前懸架就已經(jīng)很精明了。
在早些時(shí)候的技術(shù)•設(shè)計(jì)頻道的內(nèi)部會(huì)議中,組內(nèi)成員還對(duì)此類結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣展開(kāi)了激烈的討論,借著這次廠商傳授技術(shù)知識(shí)的機(jī)會(huì),那些五花八門的結(jié)論也將得到驗(yàn)證。當(dāng)然,為了讓廠方人員重視起這次談話,我肯定會(huì)找一些靠譜的說(shuō)法作為我的談資。
HiPer Strut結(jié)構(gòu)的玄機(jī)出現(xiàn)在懸架的下部,除了減震器支座與軸承座上部之間多了一個(gè)球節(jié)外,下控制臂與減震器支座的連接方式及功能也出現(xiàn)了變化。
傳統(tǒng)的麥弗遜式懸架往往是在下控制臂與轉(zhuǎn)向節(jié)之間直接安裝一個(gè)球頭來(lái)為轉(zhuǎn)向節(jié)提供可運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu),而HiPer Strut結(jié)構(gòu)在這一環(huán)節(jié)則與其出現(xiàn)明顯差異,下控制臂被一根“穿釘”固定在減震器支座上,因此,在轉(zhuǎn)向時(shí),轉(zhuǎn)向節(jié)與下控制臂之間不存在直接關(guān)系,而是在HiPer Strut結(jié)構(gòu)中為轉(zhuǎn)向節(jié)單獨(dú)設(shè)計(jì)了一個(gè)旋轉(zhuǎn)式接頭,從接頭的形式來(lái)看,它更多的是負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)向節(jié)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而基本不需要像麥弗遜式懸架中那樣去承擔(dān)整個(gè)懸架的重量(懸架重量由固定下控制臂的“穿釘”承擔(dān))。職能的明確劃分對(duì)轉(zhuǎn)向性能也會(huì)有所改善。
『來(lái)看看它是怎么運(yùn)動(dòng)的。注:此圖為GIF格式,可能加載過(guò)慢,請(qǐng)耐心等候!
除此之外,這樣的設(shè)計(jì)還引發(fā)了主銷內(nèi)傾角的變化。在一般情況下,車輛在轉(zhuǎn)向過(guò)程中會(huì)利用適當(dāng)?shù)闹麂N內(nèi)傾角所引發(fā)的輪胎接觸面的變化來(lái)為駕駛員提供一定的方向盤回正力(這句話理解起來(lái)其實(shí)很簡(jiǎn)單,在原地打輪時(shí)車身會(huì)出現(xiàn)小幅度的起伏,這正是因?yàn)樵谵D(zhuǎn)向時(shí),輪胎接觸面的變化致使車身被輪胎一側(cè)頂起所致,在重力的作用下,便提供了一定的回正力)。
凱迪拉克XTS的HiPer Strut結(jié)構(gòu)反其道而行之,它的主銷內(nèi)傾角更小,之所以采用這樣的設(shè)計(jì)更多的是考慮到車輛給駕駛員帶來(lái)的操控感受。而從理論上來(lái)看,這樣的設(shè)計(jì)會(huì)在車輛轉(zhuǎn)向時(shí)削弱方向盤的回正力。了解四輪定位參數(shù)請(qǐng)點(diǎn)擊《初解底盤調(diào)校 車輛四輪定位原理淺析》
看到這,有些人或許已經(jīng)為XTS捏把汗了,畢竟再好的操控感受如果是以提高駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度作為代價(jià),那恐怕很難得到消費(fèi)者的認(rèn)可,至少,在選車時(shí)會(huì)有所權(quán)衡。不過(guò),別忘了,主銷后傾角也決定著方向盤的回正狀態(tài),另外,電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)從中也可起到輔助作用,再加之轉(zhuǎn)向節(jié)與下控制臂的固定方式對(duì)轉(zhuǎn)向性能的改善。這是在后面的試駕過(guò)程中著重體驗(yàn)的部分。
此外,在扭矩轉(zhuǎn)向現(xiàn)象的改善方面,角度更小的主銷內(nèi)傾角設(shè)計(jì)也起到了一定的作用。扭矩轉(zhuǎn)向是由于在加速時(shí)兩側(cè)車輪間產(chǎn)生了轉(zhuǎn)矩差導(dǎo)致,而在橫置發(fā)動(dòng)機(jī)的車輛上,兩側(cè)不等長(zhǎng)的半軸是引發(fā)這一現(xiàn)象的關(guān)鍵,但顯然,對(duì)于XTS而言,這是無(wú)法從根本上改變的。
不過(guò),若能有效縮短干擾力力臂的長(zhǎng)度,扭矩轉(zhuǎn)向也可得到一定比例的減緩,所謂干擾力力臂則是車輪中心到主銷的垂直距離,而角度變小后的主銷內(nèi)傾角則剛好縮短了這一距離。這樣來(lái)看,HiPer Strut結(jié)構(gòu)比麥弗遜式結(jié)構(gòu)在扭矩轉(zhuǎn)向上有更好的抑制作用。
● 前懸架其它細(xì)節(jié)
凱迪拉克XTS的HiPer Strut前懸架結(jié)構(gòu)在性能上介于麥弗遜和多連桿或雙叉臂結(jié)構(gòu)之間,值得一提的是,HiPer Strut的懸架最大的優(yōu)勢(shì)在于它的結(jié)構(gòu)不需要占用很大空間,因此,從原則上來(lái)說(shuō),即便是在一輛裝有麥弗遜結(jié)構(gòu)懸架的車輛上也可以在不改變?cè)嚱Y(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行升級(jí)。
● 后懸架為多連桿式
凱迪拉克XTS的后懸架為多連桿結(jié)構(gòu),其中,h型下控制臂在為車輪提供側(cè)向支撐力的同時(shí),在縱向剛性也能有所兼顧,而上面的兩根橫向控制臂在為車輪提供穩(wěn)定性之余,車輪的束角和傾角方面也要靠這兩根控制臂來(lái)調(diào)整。值得一提的是,在28T領(lǐng)先型和36S鉑金版車型上配備的空氣彈簧與MRC磁流變減震器也是一大亮點(diǎn)。
● 后懸架其它細(xì)節(jié)
◆ 什么是MRC磁流變減震器?
減振器活塞桿中帶有電磁線圈,減振器內(nèi)的磁流液是可磁化的軟鐵顆粒懸浮在碳?xì)浠衔锶芤褐械膽腋∫后w,當(dāng)給電磁線圈通電后,形成的磁場(chǎng)使鐵顆粒沿流體方向形成纖維結(jié)構(gòu)排列,結(jié)構(gòu)中粒子之間結(jié)合的強(qiáng)度與磁場(chǎng)強(qiáng)度成正比,所以只要改變電流就能改變阻尼性能。
系統(tǒng)以每秒鐘1000次的頻率來(lái)收集信息并迅速做出反應(yīng),從而保證車輛在復(fù)雜路面行駛時(shí),將一些不必要的晃動(dòng)進(jìn)行過(guò)濾,使車身重心的轉(zhuǎn)移以及前后俯仰的程度得到有效控制,盡可能的增加輪胎與地面的接觸。這一控制邏輯在激烈駕駛過(guò)程中以及做出緊急避讓動(dòng)作后同樣受用。
● 其余底盤細(xì)節(jié)
● 賽道體驗(yàn)
與以往的賽道試駕不同,這次我并沒(méi)有著重去體驗(yàn)車輛的動(dòng)力性能,而是希望通過(guò)這樣的機(jī)會(huì)感悟底盤結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)特點(diǎn),比如,HiPer Strut結(jié)構(gòu)的前懸架對(duì)于轉(zhuǎn)向的影響,它能不能避免扭矩轉(zhuǎn)向的出現(xiàn),還有,MRC磁流變減震器對(duì)車身的控制情況。差點(diǎn)忘了,XTS的前制動(dòng)還裝配了Brembo四活塞定鉗式制動(dòng)卡鉗,這可是正經(jīng)的運(yùn)動(dòng)裝備。試駕車型為裝配了空氣彈簧和MRC主動(dòng)可變減震器的28T領(lǐng)先型。
◆ 扭矩轉(zhuǎn)向的現(xiàn)象避免了嗎?
269馬力、355牛•米的數(shù)據(jù)是XTS所搭載的這臺(tái)2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)所呈現(xiàn)的,這臺(tái)型號(hào)為L(zhǎng)TG的2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)榮獲了2013年沃德十佳發(fā)動(dòng)機(jī)的稱號(hào),在中國(guó)市場(chǎng)它被作為凱迪拉克的專屬發(fā)動(dòng)機(jī)。在動(dòng)力表現(xiàn)上,它與6AT變速箱的組合可以滿足大部分的使用需求,但在急加速狀態(tài)下,扭矩轉(zhuǎn)向的現(xiàn)象始終是不可回避的話題,HiPer Strut結(jié)構(gòu)以及長(zhǎng)半軸側(cè)中部的萬(wàn)向節(jié)能否對(duì)此起到抑制作用呢?
第一次體驗(yàn)是失敗的,因?yàn)樵谲囕v穩(wěn)定系統(tǒng)開(kāi)啟的情況,無(wú)論我怎樣去踩油門踏板,轉(zhuǎn)速表的指針像是被灌了鉛一樣徘徊在2000rpm左右遲遲不肯先上攀升,在這樣的狀態(tài)下,車輛的起步自然是穩(wěn)穩(wěn)當(dāng)當(dāng)。
車輛穩(wěn)定系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)被布置在中央控制面板上的觸摸按鍵之中,手指輕觸后,全液晶儀表盤顯示了車輛穩(wěn)定系統(tǒng)已被關(guān)閉,接下來(lái)重復(fù)之前的動(dòng)作,不同的是,發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)可以更高的轉(zhuǎn)速來(lái)對(duì)抗車輛的制動(dòng)系統(tǒng),隨后的狀態(tài)才是意料之中,車輛在輪胎的打滑中前移,與此同時(shí),車頭的指向也出現(xiàn)了一定程度的偏差,這時(shí)需要給方向盤一個(gè)相反的力才能有效控制車身的行駛軌跡,在輪胎恢復(fù)抓地力后,扭矩轉(zhuǎn)向現(xiàn)象隨即消失。
結(jié)論很明顯,懸架的結(jié)構(gòu)以及長(zhǎng)半軸中部的萬(wàn)向節(jié)并沒(méi)有徹底避免扭矩轉(zhuǎn)向現(xiàn)象的發(fā)生,但我相信,如果換做是普通的麥弗遜式前懸架,扭矩轉(zhuǎn)向的現(xiàn)象會(huì)更明顯。為了不讓這個(gè)“失態(tài)”的舉動(dòng)嚇到駕駛員,利用車輛穩(wěn)定系統(tǒng)加以限制倒算是個(gè)很合理的做法。
◆ 方向盤的反饋力如何?
賽道中的U型彎是感受方向盤回正狀態(tài)的最佳路段,為了能與城市道路駕駛狀態(tài)更貼合,入彎的速度被控制在40km/h上下,方向盤的轉(zhuǎn)向力度雖不重但還是很緊繃的。在通過(guò)彎心后,我刻意減輕了握力,方向盤很自然的完成了應(yīng)有的回正過(guò)程,回正的節(jié)奏基本與車倆的加速保持同步。從各方面的反饋來(lái)看,這并非是依靠電動(dòng)轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)模擬出來(lái)的效果。
由此看來(lái),XTS的HiPer Strut懸架結(jié)構(gòu)在采用了更小的主銷內(nèi)傾角以提高車輛的操控性的同時(shí),并沒(méi)有出現(xiàn)影響到駕駛舒適性的副作用。
隨后我以不同的車速反復(fù)通過(guò)這個(gè)U型彎(車輛穩(wěn)定系統(tǒng)關(guān)閉),在正常情況下,車速過(guò)快的前驅(qū)車會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)向不足的現(xiàn)象進(jìn)而向賽道外側(cè)滑動(dòng),而同為前驅(qū)車的XTS則不同,它的后輪極限似乎要比前輪來(lái)的早,因此,在極限狀態(tài)下,后輪會(huì)稍稍活躍一些,如果車速控制得當(dāng),車頭便可順勢(shì)指向彎心,若車速過(guò)快導(dǎo)致后輪的擺動(dòng)幅度過(guò)大,那么,車輛穩(wěn)定系統(tǒng)則會(huì)主動(dòng)進(jìn)行干預(yù),確保車身姿態(tài)處于駕駛員可控范圍內(nèi)。
這樣的現(xiàn)象或許與XTS的車身長(zhǎng)度有關(guān),5131mm的車身長(zhǎng)度比加長(zhǎng)后的寶馬5系還要長(zhǎng),拖著這樣的后半身,勢(shì)必會(huì)增加后輪的負(fù)擔(dān),在極限狀態(tài)下,就難免出現(xiàn)轉(zhuǎn)向過(guò)度的現(xiàn)象了。
◆ MRC主動(dòng)可變減震器效果明顯嗎?
為了讓大家更好的體驗(yàn)MRC主動(dòng)可變減震器的效果,廠商工作人員特意在一段直道上碼放了一連串的減速帶,在看到這陣勢(shì)時(shí),考慮到乘客的感受,我下意識(shí)的踩了下制動(dòng)踏板,不過(guò),從手臺(tái)中傳出的指示則是可全速通過(guò),拿到了這樣的“免責(zé)條款”自然不必瞻前顧后。
在一陣高頻振動(dòng)后,車輛順利通過(guò)減速帶,只能說(shuō)車輛沒(méi)有在這樣的連續(xù)顛簸下出現(xiàn)多余的晃動(dòng),但在應(yīng)對(duì)來(lái)自減速帶的沖擊時(shí),震動(dòng)并沒(méi)被懸架過(guò)濾的很干凈。
相比之下,在連續(xù)的彎道中更容易感受到MRC主動(dòng)可變減震器的存在。以較快地速度駛?cè)隨型彎,在進(jìn)入第一個(gè)彎道時(shí),伴隨著重心的轉(zhuǎn)移,車身出現(xiàn)一定程度的側(cè)傾現(xiàn)象,彈簧在這個(gè)過(guò)程中對(duì)側(cè)傾的車身起到支撐作用,為了能讓車身出現(xiàn)更大幅度的側(cè)傾以增加懸架的壓力,我特意采用更大的角度切入下一彎道,車身重心向另一側(cè)的轉(zhuǎn)移過(guò)程幾乎與方向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)保持同步,再次反打方向后,順利通過(guò)S型彎道。在重心的轉(zhuǎn)移過(guò)程中,釋放的彈簧沒(méi)有增加車身的不穩(wěn)定性,最大程度的保證了輪胎與地面的接觸面積,從而提高了車輛在彎道中的響應(yīng)。
編輯總結(jié):
凱迪拉克XTS所擁有的HiPer Strut結(jié)構(gòu)的前懸架在麥弗遜式結(jié)構(gòu)以及多連桿結(jié)構(gòu)的懸架之間找到了屬于自己的位置,更緊湊的結(jié)構(gòu)使得它不需要像多連桿結(jié)構(gòu)的懸架一樣占用很大的空間,而在車輪的控制上又能比麥弗遜式懸架更為細(xì)膩。經(jīng)多重優(yōu)化的懸架結(jié)構(gòu)為車輛的操控性能帶來(lái)了明顯的改善,只不過(guò)在抑制扭矩轉(zhuǎn)向方面還沒(méi)有達(dá)到立竿見(jiàn)影的效果,好在,車輛穩(wěn)定系統(tǒng)可以填補(bǔ)這樣的“遺憾”。兩款高配車型所配備的MRC磁流變減震器和空氣彈簧的懸架組合讓車輛擁有了不同的底盤特性,不僅動(dòng)靜皆宜,在某程度上,它對(duì)于乘坐舒適性方面也能有所改善。
可以看得出來(lái),凱迪拉克在XTS的底盤部分下了不少的功夫,轉(zhuǎn)向夠精準(zhǔn),底盤的響應(yīng)也很快,同時(shí)還具備一定的舒適性,但以我個(gè)人的感覺(jué)來(lái)說(shuō),它與同級(jí)標(biāo)桿相比,在駕馭感受環(huán)節(jié)的塑造上還是欠了一些火候,或許是因車型定位問(wèn)題而過(guò)于追求舒適度的緣故,來(lái)自路面的信息并沒(méi)有過(guò)多的直接傳遞給駕駛員,這也多少損失了一些駕駛樂(lè)趣。從根本上來(lái)說(shuō),XTS的底盤設(shè)計(jì)還是保留了一定的美國(guó)車特性。(圖/文 汽車之家 李博旭)
● 汽車技術(shù)很難懂?汽車設(shè)計(jì)太遙遠(yuǎn)?誰(shuí)說(shuō)的?這些內(nèi)容也可以很有趣!
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