[汽車之家 技術] 此前,我們已經(jīng)做了一篇有關凱迪拉克XTS的技術解析文章,在那篇文章的有關底盤技術的介紹中,我們大多采用了網(wǎng)上淘來的效果圖進行展示。今天,我們得到了一次實拍的機會,不過,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,我還將開著它在賽道上跑兩圈。
● HiPer Strut前懸架
起初對于HiPer Strut結構的前懸架結構的認知都是源于那幾張效果圖,XTS的前懸架結構也正是通過這些效果圖被透露出來的。它可以被視為麥弗遜式懸架的進化版,之所以這樣說是因為它既在麥弗遜式懸架的基礎上加強了橫向穩(wěn)定的設計,又不像多連桿或雙叉臂式的前懸架結構那般“繁冗”,單從這一點來看,HiPer Strut結構的前懸架就已經(jīng)很精明了。
在早些時候的技術•設計頻道的內(nèi)部會議中,組內(nèi)成員還對此類結構的優(yōu)劣展開了激烈的討論,借著這次廠商傳授技術知識的機會,那些五花八門的結論也將得到驗證。當然,為了讓廠方人員重視起這次談話,我肯定會找一些靠譜的說法作為我的談資。
HiPer Strut結構的玄機出現(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)之間直接安裝一個球頭來為轉(zhuǎn)向節(jié)提供可運動的結構,而HiPer Strut結構在這一環(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,轉(zhuǎn)向節(jié)與下控制臂之間不存在直接關系,而是在HiPer Strut結構中為轉(zhuǎn)向節(jié)單獨設計了一個旋轉(zhuǎn)式接頭,從接頭的形式來看,它更多的是負責轉(zhuǎn)向節(jié)的旋轉(zhuǎn)運動而基本不需要像麥弗遜式懸架中那樣去承擔整個懸架的重量(懸架重量由固定下控制臂的“穿釘”承擔)。職能的明確劃分對轉(zhuǎn)向性能也會有所改善。
『來看看它是怎么運動的。注:此圖為GIF格式,可能加載過慢,請耐心等候。』
除此之外,這樣的設計還引發(fā)了主銷內(nèi)傾角的變化。在一般情況下,車輛在轉(zhuǎn)向過程中會利用適當?shù)闹麂N內(nèi)傾角所引發(fā)的輪胎接觸面的變化來為駕駛員提供一定的方向盤回正力(這句話理解起來其實很簡單,在原地打輪時車身會出現(xiàn)小幅度的起伏,這正是因為在轉(zhuǎn)向時,輪胎接觸面的變化致使車身被輪胎一側頂起所致,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結構反其道而行之,它的主銷內(nèi)傾角更小,之所以采用這樣的設計更多的是考慮到車輛給駕駛員帶來的操控感受。而從理論上來看,這樣的設計會在車輛轉(zhuǎn)向時削弱方向盤的回正力。了解四輪定位參數(shù)請點擊《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強度作為代價,那恐怕很難得到消費者的認可,至少,在選車時會有所權衡。不過,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轉(zhuǎn)向性能的改善。這是在后面的試駕過程中著重體驗的部分。
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)傾角設計也起到了一定的作用。扭矩轉(zhuǎn)向是由于在加速時兩側車輪間產(chǎn)生了轉(zhuǎn)矩差導致,而在橫置發(fā)動機的車輛上,兩側不等長的半軸是引發(fā)這一現(xiàn)象的關鍵,但顯然,對于XTS而言,這是無法從根本上改變的。
不過,若能有效縮短干擾力力臂的長度,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。這樣來看,HiPer Strut結構比麥弗遜式結構在扭矩轉(zhuǎn)向上有更好的抑制作用。
● 前懸架其它細節(jié)
凱迪拉克XTS的HiPer Strut前懸架結構在性能上介于麥弗遜和多連桿或雙叉臂結構之間,值得一提的是,HiPer Strut的懸架最大的優(yōu)勢在于它的結構不需要占用很大空間,因此,從原則上來說,即便是在一輛裝有麥弗遜結構懸架的車輛上也可以在不改變原車結構的基礎上進行升級。
● 后懸架為多連桿式
凱迪拉克XTS的后懸架為多連桿結構,其中,h型下控制臂在為車輪提供側向支撐力的同時,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調(diào)整。值得一提的是,在28T領先型和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。
● 后懸架其它細節(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氫化合物溶液中的懸浮液體,當給電磁線圈通電后,形成的磁場使鐵顆粒沿流體方向形成纖維結構排列,結構中粒子之間結合的強度與磁場強度成正比,所以只要改變電流就能改變阻尼性能。
系統(tǒng)以每秒鐘1000次的頻率來收集信息并迅速做出反應,從而保證車輛在復雜路面行駛時,將一些不必要的晃動進行過濾,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程中以及做出緊急避讓動作后同樣受用。
● 其余底盤細節(jié)
● 賽道體驗
與以往的賽道試駕不同,這次我并沒有著重去體驗車輛的動力性能,而是希望通過這樣的機會感悟底盤結構的設計特點,比如,HiPer Strut結構的前懸架對于轉(zhuǎn)向的影響,它能不能避免扭矩轉(zhuǎn)向的出現(xiàn),還有,MRC磁流變減震器對車身的控制情況。差點忘了,XTS的前制動還裝配了Brembo四活塞定鉗式制動卡鉗,這可是正經(jīng)的運動裝備。試駕車型為裝配了空氣彈簧和MRC主動可變減震器的28T領先型。
◆ 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2.0T發(fā)動機所呈現(xiàn)的,這臺型號為LTG的2.0T發(fā)動機榮獲了2013年沃德十佳發(fā)動機的稱號,在中國市場它被作為凱迪拉克的專屬發(fā)動機。在動力表現(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結構以及長半軸側中部的萬向節(jié)能否對此起到抑制作用呢?
第一次體驗是失敗的,因為在車輛穩(wěn)定系統(tǒng)開啟的情況,無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)當當。
車輛穩(wěn)定系統(tǒng)的開關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)已被關閉,接下來重復之前的動作,不同的是,發(fā)動機已經(jīng)可以更高的轉(zhuǎn)速來對抗車輛的制動系統(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,車頭的指向也出現(xiàn)了一定程度的偏差,這時需要給方向盤一個相反的力才能有效控制車身的行駛軌跡,在輪胎恢復抓地力后,扭矩轉(zhuǎn)向現(xiàn)象隨即消失。
結論很明顯,懸架的結構以及長半軸中部的萬向節(jié)并沒有徹底避免扭矩轉(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)象會更明顯。為了不讓這個“失態(tài)”的舉動嚇到駕駛員,利用車輛穩(wěn)定系統(tǒng)加以限制倒算是個很合理的做法。
◆ 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。在通過彎心后,我刻意減輕了握力,方向盤很自然的完成了應有的回正過程,回正的節(jié)奏基本與車倆的加速保持同步。從各方面的反饋來看,這并非是依靠電動轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)模擬出來的效果。
由此看來,XTS的HiPer Strut懸架結構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,并沒有出現(xiàn)影響到駕駛舒適性的副作用。
隨后我以不同的車速反復通過這個U型彎(車輛穩(wěn)定系統(tǒng)關閉),在正常情況下,車速過快的前驅(qū)車會出現(xiàn)轉(zhuǎn)向不足的現(xiàn)象進而向賽道外側滑動,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的早,因此,在極限狀態(tài)下,后輪會稍稍活躍一些,如果車速控制得當,車頭便可順勢指向彎心,若車速過快導致后輪的擺動幅度過大,那么,車輛穩(wěn)定系統(tǒng)則會主動進行干預,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的車身長度有關,5131mm的車身長度比加長后的寶馬5系還要長,拖著這樣的后半身,勢必會增加后輪的負擔,在極限狀態(tài)下,就難免出現(xiàn)轉(zhuǎn)向過度的現(xiàn)象了。
◆ MRC主動可變減震器效果明顯嗎?
為了讓大家更好的體驗MRC主動可變減震器的效果,廠商工作人員特意在一段直道上碼放了一連串的減速帶,在看到這陣勢時,考慮到乘客的感受,我下意識的踩了下制動踏板,不過,從手臺中傳出的指示則是可全速通過,拿到了這樣的“免責條款”自然不必瞻前顧后。
在一陣高頻振動后,車輛順利通過減速帶,只能說車輛沒有在這樣的連續(xù)顛簸下出現(xiàn)多余的晃動,但在應對來自減速帶的沖擊時,震動并沒被懸架過濾的很干凈。
相比之下,在連續(xù)的彎道中更容易感受到MRC主動可變減震器的存在。以較快地速度駛入S型彎,在進入第一個彎道時,伴隨著重心的轉(zhuǎn)移,車身出現(xiàn)一定程度的側傾現(xiàn)象,彈簧在這個過程中對側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,車身重心向另一側的轉(zhuǎn)移過程幾乎與方向盤的轉(zhuǎn)動保持同步,再次反打方向后,順利通過S型彎道。在重心的轉(zhuǎn)移過程中,釋放的彈簧沒有增加車身的不穩(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。
編輯總結:
凱迪拉克XTS所擁有的HiPer Strut結構的前懸架在麥弗遜式結構以及多連桿結構的懸架之間找到了屬于自己的位置,更緊湊的結構使得它不需要像多連桿結構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膩。經(jīng)多重優(yōu)化的懸架結構為車輛的操控性能帶來了明顯的改善,只不過在抑制扭矩轉(zhuǎn)向方面還沒有達到立竿見影的效果,好在,車輛穩(wěn)定系統(tǒng)可以填補這樣的“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,不僅動靜皆宜,在某程度上,它對于乘坐舒適性方面也能有所改善。
可以看得出來,凱迪拉克在XTS的底盤部分下了不少的功夫,轉(zhuǎn)向夠精準,底盤的響應也很快,同時還具備一定的舒適性,但以我個人的感覺來說,它與同級標桿相比,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題而過于追求舒適度的緣故,來自路面的信息并沒有過多的直接傳遞給駕駛員,這也多少損失了一些駕駛樂趣。從根本上來說,XTS的底盤設計還是保留了一定的美國車特性。(圖/文 汽車之家 李博旭)
● 汽車技術很難懂?汽車設計太遙遠?誰說的?這些內(nèi)容也可以很有趣!
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