空气悬架加CDC减震系统解析

2024-04-16 08:51:59·  来源:汽车知识图谱
 

在新能源汽车(尤其是高端电动汽车)中,空气悬架加上CDC(连续阻尼控制系统)的配置代表了一种顶级的悬挂技术组合。


这种配置旨在提供最优的行驶稳定性、操控性能和乘坐舒适性,使得车辆能够在各种道路条件下都保持最佳的驾驶体验。


小米SU7的空气弹簧+ CDC 阻尼可变减振


有的朋友容易把这两者混淆,值得注意的是:空气悬挂针对的是弹簧机构,而CDC说的是避震系统。


空气悬架加CDC的配置的优势


将空气悬架和CDC结合使用,意味着车辆不仅可以根据需要调整车身高度,还能够实时调整每个轮胎的阻尼力,以适应当前的驾驶条件。这种配置在新能源汽车中提供了以下几个方面的优势:


极致舒适性:即使在非常不平整的路面上,乘客也能享受到平稳的乘坐体验。


卓越操控性:无论是在快速转弯还是高速直行时,车辆都能保持最佳的稳定性和响应性。


高度适应性:车辆可以自动调整悬挂设置,以适应各种不同的驾驶模式和路面条件,从高速公路到越野路段。


这种悬挂系统的配置通常出现在高端电动汽车和豪华新能源汽车中,体现了制造商对于驾驶体验和乘坐舒适性的极致追求。


空气悬架在前面的几期内容里已经详细介绍过,就不再赘述。本期重点介绍一下CDC。


一.CDC系统简介


CDC,英文名Continuous Damping Control,直译过来就是连续阻尼控制,来源于德国著名汽车零部件供应商ZF(采埃孚)。在国内别克品牌应用的比较早,像之前的君威、君越高配车型都有配备,别克称之为"全时主动式液力减震稳定系统"。


CDC是一种先进的悬挂调节技术,能够根据道路状况和驾驶行为实时调整悬挂的阻尼力。


其主要优点包括:


实时调节:根据路面状况和车辆行驶状态实时调整阻尼力,优化行驶稳定性和舒适性。


适应性:能够快速适应各种路面条件,无论是平滑高速公路还是崎岖小道。


提升操控性:通过减少车身滚动和俯仰,提高高速行驶和紧急避让时的车辆控制性。


二.CDC减震系统构成


CDC减震系统主要由电子控制单元、CDC减震器、车身加速度传感器、车轮加速度传感器、CDC控制阀构成。



三.CDC减震系统工作原理


首先,在说明CDC减震之前需要普及下汽车减震原理,减震系统主要由减震弹簧和减震器组成,二者相互配合完成车辆的减震作用。

当车辆行驶在不平路面时,弹簧受到地面冲击后发生变形(压缩或拉伸),由于弹簧恢复原形时会出现来回震动的现象,减震器则对弹簧起到阻尼的作用,抑制弹簧来回摆动。



减震器的阻尼大小可以理解为通常所说的悬架的硬和软,如果减震器的阻尼大小可以针对不同路况进行调节,就实现了悬架的软硬调节。如行驶在不平的路面需要悬架软一些,而高速过弯时需要悬架硬一些,这样的话就会给车辆带来更好的舒适性和操控性。


图片


那么CDC减震器是如何实现阻尼调节的呢?


CDC减震器分为内外两个腔室,里面充满液压油。内外腔室的油液可以通过之间的小孔流动。


当车轮在颠簸时,减震器内的活塞会在套筒内上下移动,腔内的油液便在活塞的作用力下在内外腔室间流动,同时油液也会对活塞产生阻力。只要改变油液流动过程阻力的大小,就可以改变活塞的阻力大小,也就是减震器阻尼的大小。


图片


因此只要改变两个腔室的小孔大小,就可以改变油液的阻力,因为在流量一定时,小孔的大小与液压油的阻力是存在比例关系的。


所以通过CDC控制阀来改变孔的大小就能改变油液在内外腔室内往复的阻力,从而改变减震器的阻尼。


图片


这就好比按压针筒内的推杆时,带针头和不带针头的阻力是不一样的。


那什么时候该改变减震器的阻尼大小?这是由CDC系统的电子控制单元来控制的。


系统会通过车辆上的传感器(车身加速度、横向加速度等传感器)来实时监测车辆当前的行驶状态(每秒钟至少可监测100次),搜集到的数据传输到控制单元经过运算对比后,对CDC控制阀发出相应的指令,从而控制阀门的开度大小来提供适应当前路况的阻尼。


图片


四.电磁悬架与CDC(连续阻尼控制)有什么关系


电磁悬架和CDC(连续阻尼控制)都是现代汽车中用于改善悬挂性能的高级技术,它们都旨在提供更好的驾驶稳定性、操控性和乘坐舒适性。尽管它们的目标相似,但这两种系统在实现这些目标的方式和工作原理上有所不同。


1.电磁悬架


电磁悬架使用的是电磁阀来控制充满铁磁流体的减震器。通过改变磁场的强度,可以调整减震器内部流体的粘度,进而实时调整阻尼力。


这种技术允许悬挂系统在极短的时间内响应驾驶条件的变化,从而提供精确的控制和高度的适应性。



与空气悬架、液压悬架不同的是,电磁悬架不能改变高度,只能调节阻尼,算是半主动悬架。有别于以上悬架是靠改变阀门大小来实现阻尼控制,电磁悬架是在减震器油液之中加入了一种被称为电磁液的特殊液体,主要成本是碳氢化合物和微小的铁粒。


正常状态下,金属粒子杂乱分布,与普通的减震器没有区别。如果通电产生磁场,这些粒子就会按队形排列,使油液变得黏稠起来,致使阻尼增加。通过控制电流的大小,还能对阻尼进行精确控制。


电磁悬架的响应速度是最快的,凯迪拉克所应用的磁流变减震器反应速度可达每秒钟1000次。其不但有着更快地调节速度,可靠性也要更高。


2. CDC(连续阻尼控制)


CDC是一种通过电子控制的方式,实时调整悬挂阻尼力的技术。它主要通过调整减震器内部的阀门开闭程度来改变阻尼特性,适应不同的路况和驾驶行为。CDC技术可以应用于不同类型的悬挂系统,包括传统液压减震器和气动悬挂系统。


3. 关系和区别


共同目标:两者都旨在通过调整悬挂系统的阻尼特性来提升车辆的行驶性能和乘坐舒适性,实现对车辆悬挂的动态控制。


技术实现:电磁悬架侧重于使用电磁技术直接调整减震器内部流体的性质,而CDC则侧重于通过电子控制系统调节减震器阀门的开闭,间接改变阻尼力。电磁悬架的响应速度通常更快,因为它直接改变流体的物理状态;CDC的调节则更为通用和灵活,因为它可以适用于多种悬挂类型。


应用范围:虽然两种技术都提供高度的适应性和改进的行驶体验,但电磁悬架通常成本更高,主要应用于高端和豪华车型。与之相比,CDC技术由于其较广的适用性和成本效益,被应用于更广泛的车型中。


总的来说,虽然电磁悬架和CDC都是提升汽车悬挂性能的先进技术,它们在实现方式和细节上有所不同。选择哪种技术,通常取决于车辆的设计目标、成本考量和预期的驾驶体验。