小鵬G9底盤懸掛系統(tǒng)解析,雙叉臂+智能雙腔空氣懸掛,很強!

BY映璇汽車工作室@工科女的車庫
9月21日,小鵬宣布其中大型純電動SUV G9正式上市,新車共推出6款車型,售價區(qū)間為30.99-46.99萬元。該車基于X-EEA 3.0電子電氣架構打造,采用前雙叉臂+后五連桿的獨立懸掛結構,于10月底開始交付。

為此,工科女專門到小鵬汽車交付中心進行了探訪,拿到了小鵬G9的第一手底盤設計資料為大家解讀。



從小鵬G9的前懸掛來看,其采用了雙叉臂結構的懸掛總成。從視頻中可以看出,其上下控制臂均采用鋁制結構。在傳統(tǒng)燃油車中,我們一般是在縱置平臺開發(fā)的運動車型(如寶馬5系、X5、老款保時捷卡宴等)上比較容易看到雙叉臂結構。這主要是由于雙叉臂結構的懸掛總成空間占用較大,采用縱置發(fā)動機+縱置AT變速箱的布局,可以把發(fā)動機艙的布置空間省出來布置懸掛總成。而在電動車上,由于電驅(qū)動總成占用的布置空間較小,雙叉臂結構的懸掛則更為普及。此前,我們看到蔚來ES8、ES6、EC6、問界M5、高合HiPhi X等多款電動車的前懸掛上,都采用了雙叉臂結構。與麥弗遜結構相比,雙叉臂懸掛可以很好的抑制車輛在過彎時的側(cè)傾、提升車輛的操控性。而鋁制結構的廣泛應用,在保證控制臂強度的同時,可以有效降低整車重量。此外在雙叉臂之間,我們看到小鵬G9的前懸掛還采用了雙腔空氣懸掛總成,取代了我們常見的減振器+螺旋彈簧的結構,關于這一空氣懸掛總成,我們會在介紹完小鵬G9的后懸掛結構之后進行詳細解析。

當我們把視線移到后橋,可以看到小鵬G9的后懸掛采用了五連桿+空氣懸掛總成的結構。五連桿的獨立懸掛結構一方面可以提升后排乘客乘坐的舒適性,另一方面則降低了對下車體的空間占用,可以留出更多的空間給后排和后備箱,有利于提升整車空間。
在視頻中,我們可以看到小鵬G9前后懸掛均采用了空氣懸掛總成,取代了我們常見的傳統(tǒng)減振器+螺旋彈簧的懸掛結構。此前我們一般是在寶馬X5、奧迪Q7、沃爾沃XC90等高端車型上看到空氣懸掛。與傳統(tǒng)的減振器+螺旋彈簧的懸掛總成相比,空氣懸掛有以下優(yōu)勢:
其一是可以實現(xiàn)底盤升降功能。我們知道,寶馬X5、奧迪Q7、沃爾沃XC90高端SUV都是基于承載式車身開發(fā),與非承載式的硬派越野車相比,更強調(diào)SUV的公路性能。如何在車輛的通過性和公路性能中取得平衡?這些高端SUV無一例外地均采用了空氣懸掛搭配底盤升降功能的方式。在鋪裝路面行駛時,調(diào)低底盤高度,可以減少SUV的空氣阻力、降低油耗,提升車輛的過彎極限;而在非鋪裝的爛路行駛時,則可以由駕駛者抬高底盤高度、增加懸掛行程,提升車輛的通過性。
空氣懸掛的第二個優(yōu)勢則是可以在更大范圍調(diào)節(jié)懸掛系統(tǒng)的剛性(軟硬)。盡管傳統(tǒng)的螺旋彈簧+磁流變減振器的組合也可以通過電磁反應調(diào)節(jié)減振器的懸掛阻尼,但這種懸掛結構的懸掛行程相對較低,且需要通過監(jiān)測車身和車輪運動的傳感器傳遞的信息來進行調(diào)節(jié),反應相對滯后。舉個例子:當汽車在瀝青路面以較高速度行駛時,前方路面突然出現(xiàn)一個凹坑,當車輪碾過凹坑時,車輪傳感器將車輪的異常擺動傳遞給了行車電腦,此時行車電腦立即通過電磁反應來調(diào)節(jié)磁流變減振器的阻尼軟硬以過濾振動。但當調(diào)節(jié)完成,車輛可能已經(jīng)通過了這一凹坑,行車電腦下達指令調(diào)節(jié)磁流變減振器的阻尼軟硬就成了馬后炮。而空氣懸掛則在實現(xiàn)底盤升降功能的同時,可以提前調(diào)節(jié)懸掛減振的阻尼軟硬,以靈活過濾車輛的經(jīng)過不同路面車輪的振動,提升車輛的舒適性。
另外值得一提的是:小鵬G9的空氣懸掛總成采用了雙腔空氣懸掛結構。與傳統(tǒng)的單腔空氣懸掛相比,由于雙腔空氣懸掛內(nèi)部則有兩個氣腔,內(nèi)部可儲存的空氣容積較多,且兩個氣腔的大小不同、空氣截面面積也不一樣。雙腔空氣懸掛在實現(xiàn)充放氣時,空氣彈簧內(nèi)部可以通過氣壓和受力面積的變化,在更大范圍的改變懸掛的阻尼軟硬。與此同時,車身高度的調(diào)節(jié)范圍也會隨之加大。與傳統(tǒng)的單腔空氣懸掛只能調(diào)節(jié)底盤高度的單一功能相比,雙腔空氣懸掛不僅能應付更復雜的路況,也進一步了提升車輛的舒適性。


此前,由于多腔空氣懸掛的技術門檻高、結構復雜、成本高,之前國產(chǎn)車型上很少采用,一般只在50萬以上的進口車型中才能看到。而最近幾年,國內(nèi)以保隆科技、孔輝汽車為代表的自主零部件配套企業(yè)通過多年的艱苦攻關和研發(fā)投入,攻克了空氣懸架的制造技術、實現(xiàn)了空氣懸掛總成的自主技術量產(chǎn)、降低了成本,所以近幾年空氣懸掛在售價相對便宜的自主車型上也得到了普及。其中,孔輝汽車是我們工程院院士郭孔輝在2007創(chuàng)立,主要從事汽車電控懸架的研發(fā)和制造。

另外,我們也可以看到小鵬G9在鋪設電池包下車體上,采用了金屬隔板進行保護,與傳統(tǒng)燃油車相比,整個底盤比較平整。這樣在有效保護電池包的同時,可以有效降低高速行駛時空氣阻力,在進一步提升整車的續(xù)航能力的同時,也降低了整車的風噪,可以為車內(nèi)乘客帶來更好的NVH體驗。在車輛的舒適性和操控性能之間取得了很好的平衡。