技能专精 海马福美来M5底盘解析

西西eva613 (西西eva613) 资深会员
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发表于:2014-12-01 23:06 [只看楼主] [划词开启]

技能专精 海马福美来M5底盘解析

技能专精 海马福美来M5底盘解析

  爱打游戏的朋友一定对“技能专精”这四个字很熟悉,指的就是在培养人物角色时,针对某一方面进行重点升级,最后独步天下。放到汽车上面,外观、内饰(配置)、空间、动力、操控、安全等,就好比游戏人物的生命、法力、力量等等。目前,在自主A级家用轿车领域,各大厂商都在追求车身尺寸、涡轮增压这些看得见、踩得出的方面,同时也是很强的宣传点。而像底盘调校这些必须消费者上到驾驶座才能体会到的,很少有厂商愿意发掘。

  但是,总有一些厂商,他们还真就敢“冒天下之大不韪”,在底盘上面关起门来下功夫,苦逼地钻研,海马就是其中之一。他们将自己的成果投入到中国房车锦标赛(CTCC)赛事中,得到了三年五冠的成绩,再从赛事中获取数据积累,逐步形成了自己的RCBS底盘,而福美来M5搭载的就是这样一套底盘。官方宣称,福美来M5具备A级车最强底盘。是不是大话,我们就掀开M5的裙底窥探一番,再结合试驾体验,得出自己的结论。

  从难度上讲,表述汽车底盘的难度是最高的,它与车身尺寸、动力、操控都有直接联系,有客观的结构区分,也必须考虑主观感受。在讲福美来M5的底盘之前,编辑认为有必要先向大家简单介绍一下目前市面上轿车常见的底盘悬架形式,以及各自的特点。您也可以直接下拉看小结处的表格。

  麦弗逊式独立悬架

  麦弗逊独立悬架早在上世纪五十年代就开始使用,其特点是结构相对简单、成本较低,也能兼具舒适和一定的操控性。特别是应用到前驱车上时,简单的结构使得传输动力的半轴非常方便布置。因此,目前绝大部分轿车和SUV的前悬架均为麦弗逊结构,M5也不例外。但海马工程师针对M5的前悬进行了优化,这一点后面会讲到。

  连杆式独立悬架

  顾名思义,就是通过多根连杆将车轮与底盘连接的悬架形式。这种独立悬架的特点是结构相对复杂,但强度较高;由于属于独立悬架范畴,舒适性好;操控方面,在过弯时能很大程度上控制住车轮的外倾。另外,多连杆悬架的调校潜力也非常大,调的好能提高车辆的过弯极限,同时保证日常的舒适;调不好,其驾乘感受甚至不如非独立悬架。M5的后悬采用的是多连杆形式,也是优化最集中的地方。

  扭力梁式非独立悬架

  上图为扭力梁的基本结构——左右车轮之间通过一根粗壮的硬质梁连接。搭载扭力梁悬架,左右车轮之间在跳动时是会相互影响的。扭力梁的特点是结构简单、强度高,成本低、维修方便,但两侧车轮相互影响则牺牲了舒适性以及一定的操控性。不过,扭力梁结构可以通过增加瓦特连杆等方式进行结构优化,使其支撑能力、舒适性得到一些提升,不过这就要看研发的功力和成本取舍了。目前针对扭力梁基本结构衍生出了很多其他形式悬架,但只需记住一点:配置表上只要没写独立悬架,不管名字起得多么花哨(豪车除外),就一定是非独立悬架。扭力梁到底是好是坏,由于不是本篇文章的重点,在此不表。

  双叉臂式独立悬架

  该形式的悬架主构件由上下两个叉形臂组成。过弯时,车轮受到的横向力由两个粗壮的叉臂同时吸收,因此具有最好的横向刚度。双叉臂的特点是先天结构决定运动性能非常出色,同时也能照顾到舒适性,但成本较高,也需要强大的调校功底,此外因体积较大,会占用一定的后排空间。因为成本高,市面上A级车中绝少有使用双叉臂悬架的,而较多地出现在某些豪华运动型SUV或轿跑/跑车上面。

  小结:

是否为独立悬架 成本 操控性 舒适性
麦弗逊 较低 一般 较好
扭力梁(一般形式) 一般 较差
多连杆(四连杆形式) 较高 较好
双叉臂

  上面的表格简要概括了主流悬架的特点及应用范围。可以肯定的是,自主品牌在7-11万元这个区间内,早已杀得头破血流,同时还要忍受换代捷达等“神车”的袭击,能在后悬架这个趴下来才看得到的地方下本儿的自主厂商,寥寥无几,而福美来M5成了这些车型中的极少数。即便是价格普遍贵出几万元的合资A级轿车,能使用多连杆后悬的也不多,更别说针对底盘和悬架专门进行优化了。


  前面铺了这么多理论知识,想必大家对悬架也有了一个初步的了解。下面我们通过海马的M5的总装照片和底盘实拍,来深入看看这套底盘下了哪些功夫。这里需要提前说明的一点是,尽管福美来M5的底盘调校继承自CTCC赛事获取的数据,但毕竟定位于面向家用的轿车,在舒适性上还是必须要照顾到的。

  前悬架实拍解析

    关键词:横向稳定杆、副车架、橡胶垫、三明治阀片

  因为结构简单,麦弗逊悬架本身质量较轻,而且半轴的布置很容易,设计时半轴与悬架不会轻易干涉。利用这个先天优势,工程师对M5的转向系统进行了优化,使得轮胎的最大转向角度达到了41°,整车最小转弯半径也只有5.26m,对于一辆轴距达到2685mm的轿车来讲,这个成绩算是不错的。

福美来M5前悬架横向稳定器位置福美来M5前悬架横向稳定器位置

  如果仅仅是普通的麦弗逊悬架,那和别的车型又有啥区别呢?为了增强M5在过弯时的稳定性,前悬架还增加了横向稳定器(图中粉色部分),这样一来,悬架的横向刚度得到增强。前面提到过,双叉臂悬架运动性出色,就是因为其横向刚度大,车轮抗外倾能力强,而M5的麦弗逊加横向稳定器结构,从某种角度上讲,也是在向双叉臂悬架的高横向刚度靠拢,达到相似的效果。

  副车架的作用,一是增强悬架的一体性,二是让悬架与车身之间的连接有一个过渡,防止多余的震动传递到车身。悬架下摆臂的根部,连接着副车架。福美来M5的副车架是由几块冲压件焊接而成,副车架与车身之间采用柔性连接,可以避免路面震动过于直接地传递到车身。

  在驾车中,我们能感受到车辆对于路面细碎震动的过滤,副车架与车身连接的这个柔性橡胶垫起到了一部分作用。

  福美来M5采用的是“三明治”式减振器阀片,相比传统的框架式结构,减震阻尼力更低,压力承受能力更强,响应速度也更快。值得一提的是,这种结构的阀片在运动型车辆上比较常见,单个成本也相比传统阀片提高了10-20元。

  后悬架实拍解析

    关键词:调教方案、四连杆、缓冲块

  因为多连杆悬架结构比较复杂,照片中有些零部件被遮挡住,这里结合三维图来看更加直观。福美来M5的后悬架为多连杆形式,具体是由后纵臂、上控制臂、下控制臂、下横拉杆、弹簧、减振器和稳定器组成的四连杆机构。在多连杆悬架细分种类中,一般可以认为连杆数量越多,悬架的稳定性、舒适性越好,结构当然也就越复杂,维修成本越高。出于平衡成本和空间布局,M5选择了四连杆。

  为了在尽量保证操控性的同时,提升车辆的舒适性,M5的前后轮减震器顶部都安装了橡胶缓冲块,它可以避免减震器与车身产生刚性撞击所造成的损坏,并且缓冲块支撑力的大小会根据冲击力的大小进行自我调节。另外,根据前后轮不同的需求,缓冲块的设置也不同,前轮更加注重支撑力,后轮则更加照顾舒适性。

福美来M5后避震器调校方案福美来M5后避震器调校方案

  海马相当的有诚意啊,把厂家一般不愿公布的减震器调校方案给了我们。表中横轴为减震器的压缩速度(m/s),纵轴表示阻尼力(N),具体的参数过于繁琐,这里直接告诉大家规律——折线越陡,减震器就越“硬”,反之越“软”。从四种调校方案(海马最后选择了CASE12)的曲线斜率中就能看出,减震器在0.05m/s以下阻尼力上升速度较慢,也就是说在车速不高,驶过很细碎的路面时,减震器在很小的范围内运动,这时悬架表现是偏软的。而0.05-0.1m/s范围内,减震变硬,之后再次变软。这说明这套后减震器确实是用心调过,效果是车辆在中高速驶过小坑洼时,减震偏软;而在高速过弯状态下,只要减震器压缩速度在0.05到0.1区间内,减震相对较硬,抵消一部分车身侧倾。

  底盘其它细节优化

  关键词:扰流板、图层、轮圈

底盘后悬扰流板底盘后悬扰流板

 底盘防护涂层

底盘防护涂层

  小结:

  通过上面的解析,不难发现工程师针对福美来M5的底盘进行了不少的优化,而这些都要反应到整车的制造成本上面。例如前面提到的三明治阀片,一辆车的成本要增加50-80元,而据工程师透露,四连杆独立悬架的成本则比传统扭力梁式提高了近千元。而像悬架扰流板、底盘涂层、减震块这些,都是在4S店的配置表中无法呈现的。就像开头所提,在底盘方面下功夫的厂家都是默默奋斗的“老实人”,在看上去最不起眼的地方,做着提升车辆品质最根基的事情。

  有句俗话讲,“是骡子是马,拉出来溜溜。”海马也这么做了,为我们提供了厂区内部成品测试使用的一段跑道。这条跑道包括起伏路、上下坡、发卡弯、制动等环节,实际用途是测试每辆下线的新车的各方面状况,合格方能入库。

  (由于测试跑道布局非常紧凑,出于安全考虑,没能到场地内部拍摄发卡弯等环节,请见谅)

  制动

  试驾中,在车辆制动时,福美来M5的车身“点头”现象并不明显。这与拆解篇中前悬的优化相对应:一是横向稳定杆增强了前悬架的刚度,二是减震器不同压缩速率下软硬程度不同,紧急制动时可以保证前悬较硬。

  起伏路

  在起伏路段,车辆给我们的最大感受就是虽然路面起伏不定,但车身一直可以保持在水平状态,不会头沉尾浮、歪七扭八。测试路段要求车速在10-15km/h,而我第二次试驾将车速提升至23km/h左右,发现车身仍然可以保持水平,只是上下的幅度大了一些。当然要考虑这里的测试路段,起伏点的设定相对规则。不过,M5在悬架大幅度压缩/回弹过程中,车身并无扭曲异响,直观感受很扎实。

  发卡弯

  这是一段半径非常小的发卡弯,当车辆以35km/h入弯后,车身侧倾并不明显,后轮跟进到位。不过,这条偏向经济的轮胎多少拖了底盘的后腿,能听到轻微的响胎声。不过个人认为,在这个速度下过这条“变态发卡弯”还挺有乐趣的,底盘完全可以Hold住,并且极限可以再高一些,因为ESP还没有介入。

  总结:

  短暂的测试跑道,实际上远远没有把M5的底盘极限逼出来。但毕竟不是一辆赛车,M5在尽量保留操控性的同时,也在尝试着对舒适的追求,而且做得比较成功。至于说海马是否还保留着马自达的东西,我只能说,那都是多少年前的事了!现在的海马在技术上已经完全脱离了马自达,而福美来M5正是海马在底盘研发方面进行的一次勇敢尝试。可以说,海马是第一家在底盘上面真正下功夫,并通过赛事拿出成果的,福美来M5的底盘在同价位自主车型中,考虑到配置和调校两方面,具有最强的竞争力。“最强底盘”作为宣传用语,喊得也是理直气壮。




分类: 新车看台
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