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精密儀器

另類的北歐!懸掛不要彈簧,沃爾沃的“葉片獨(dú)懸”是何產(chǎn)物?

模塊化平臺(tái)概念已經(jīng)不算一個(gè)新事物了,從大眾的MQB平臺(tái)到豐田的TNGA,大家都在強(qiáng)調(diào)利用同一平臺(tái)打造多款不同級(jí)別、不同用途車型的概念。沃爾沃也適時(shí)趕上了潮流,推出了SPA模塊化平臺(tái),并在其基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了多款車型。讓人意想不到的是,沃爾沃竟然拋棄了傳統(tǒng)的螺旋彈簧,將后減振元件替換成了官方所稱的“橫置復(fù)合材料葉片彈簧”,也就是一些車友口中的“扁擔(dān)懸掛”、“葉片獨(dú)懸”。


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一、“扁擔(dān)懸掛”

“懸掛”,是汽車圈內(nèi)一個(gè)永恒的話題。有過(guò)無(wú)數(shù)的汽車愛(ài)好者、媒體和工程師們?yōu)橹疇?zhēng)論不休。而在這些沖突點(diǎn)中,當(dāng)屬“獨(dú)懸” 和“非獨(dú)懸”的爭(zhēng)論最為廣泛。其中“調(diào)教派”認(rèn)為:懸掛結(jié)構(gòu)只能確定一個(gè)基調(diào),最終呈現(xiàn)結(jié)果還得看工程師的調(diào)教和取舍。而“獨(dú)懸派”則認(rèn)為:板車就是渣,車輪先左右獨(dú)立,然后才能開(kāi)始談?wù){(diào)教。兩方爭(zhēng)論好不熱鬧。

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不過(guò),沃爾沃SPA模塊化平臺(tái)打造的車型,可能會(huì)讓“獨(dú)懸黨”們大吃一驚了。全新沃爾沃S90、XC90、V90、XC60車型上所使用的“多連桿后懸架”,并沒(méi)有采用的傳統(tǒng)的金屬螺旋彈簧,而采用了一根復(fù)合材料的橫置葉片彈簧。并且這根葉片彈簧橫跨懸掛左右兩側(cè),生生將原本相互獨(dú)立的左右懸掛,又重新連接了起來(lái)。沃爾沃將這個(gè)全新的后懸掛稱之為“集成式多連桿后懸架”。

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新懸架的名字,依然叫做“多連桿”,從照片上來(lái)看也確實(shí)如此。軸承立柱與下控制臂,通過(guò)多根長(zhǎng)短不一的連桿與副車架相連,依然是一個(gè)典型的多連桿結(jié)構(gòu),只不過(guò)螺旋彈簧變成了葉片彈簧。也正因?yàn)槿绱?,整套懸架相比其它車輛的傳統(tǒng)多連桿結(jié)構(gòu)的體積縮小了許多,這對(duì)整車輕量化以及簧下質(zhì)量輕量化都非常有好處。

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當(dāng)然沃爾沃的這款復(fù)合材料葉片彈簧與那些卡車使用的鋼板彈簧還是有很大區(qū)別的,就連布置方式也完全不同。究竟這些不同之處究竟都有哪些,這樣的設(shè)計(jì)能為沃爾沃車型的駕駛質(zhì)感帶來(lái)哪些改變呢?下面,斗車哥帶著大家一探究竟。

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二、實(shí)際應(yīng)用

正式開(kāi)始前我們先來(lái)聊聊沃爾沃的SPA模塊化平臺(tái)吧,該平臺(tái)的研發(fā)工作始于2008年,是沃爾沃目前最新的前橫置發(fā)動(dòng)機(jī)、采用前驅(qū)/四驅(qū)系統(tǒng)的模塊化平臺(tái),目前沃爾沃S90標(biāo)準(zhǔn)軸距/長(zhǎng)軸版、XC90以及提供海外市場(chǎng)的V90都基于該平臺(tái)打造。

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雖然在商用車上面很少見(jiàn)到過(guò),但這種材料已經(jīng)在汽車領(lǐng)域有了廣泛應(yīng)用了,最新款沃爾沃XC60底盤懸架中就采用了這種復(fù)合材料葉片彈簧。圖中的綠色結(jié)構(gòu)即為沃爾沃XC60中采用的橫置玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料葉片彈簧,由玻璃纖維(本特勒公司提供)和聚氨酯(漢高公司提供)加工而成。

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這種葉片彈簧優(yōu)點(diǎn)多多,在國(guó)外的一些輕量化重卡車和客車中,也開(kāi)始采用復(fù)合材料葉片彈簧結(jié)構(gòu)。目前各大汽車廠家和配套廠家都開(kāi)始對(duì)這種復(fù)合材料板簧展開(kāi)研究,很多先行者們迫不及待地將其普及到量產(chǎn)產(chǎn)品當(dāng)中,有望未來(lái)取代鋼板,那么這種復(fù)合材料板簧到底有什么好處呢?


1、明顯減輕重量

一般情況下,復(fù)合材料板簧的總重量(含金屬接頭)約為鋼板彈簧重量的50%,可大大減輕的懸架重量,節(jié)省油耗。新款XC90通過(guò)采用GFRP制板簧,使懸掛整體的重量減輕了4.5kg。對(duì)于重型貨車來(lái)講,這種減重效果要比鋁合金油箱、鋁合金車輪來(lái)的更加簡(jiǎn)單粗暴,如果整車全部換裝復(fù)合材料板簧能減輕上噸的重量,這就意味著可以裝更多的貨物,節(jié)省更多的燃油。


2、減震性能更好

重卡常用的傳統(tǒng)鋼板彈簧行程較小,舒適度較差,而且傳統(tǒng)的鋼板彈簧由于簧片之間的摩擦力,會(huì)產(chǎn)生一定的異響。而對(duì)于復(fù)合材料葉片彈簧載荷分布均勻,其自帶的阻尼特性,也可以加快振動(dòng)的衰減,為乘客提供良好的乘坐舒適性。另外復(fù)合材料葉片彈簧一般采用單片簧結(jié)構(gòu),因此不會(huì)存在異響問(wèn)題。

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3、耐久性更好

復(fù)合材料葉片彈簧具備極高的應(yīng)力強(qiáng)度系數(shù),在承受負(fù)載的情況下,韌性越高也就意味著耐疲勞性能越好。據(jù)實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),傳統(tǒng)鋼板彈簧的疲勞壽命約為10萬(wàn)次左右,而復(fù)合材料葉片彈簧的疲勞壽命是是普通多片簧的兩倍以上,大大降低用戶的使用和維護(hù)成本,另外其具有安全斷裂的特性,能夠提高車輛的可靠性。

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寫(xiě)在最后的話

不得不說(shuō),沃爾沃敢于嘗試新事物的方式還是值得我們肯定。目前復(fù)合材料葉片彈簧的加工工藝比較復(fù)雜,復(fù)合材料的成本價(jià)格仍然比較高,大概是普通鋼板彈簧的3倍以上,導(dǎo)致很多車企和消費(fèi)者望而卻步。不過(guò)隨著科技的發(fā)展,這種復(fù)合材料在預(yù)期內(nèi)會(huì)越來(lái)越便宜,相信復(fù)合材料葉片彈簧大規(guī)模普及的未來(lái)已經(jīng)不遠(yuǎn)了。


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