盤(pán)點(diǎn)乘用車/商用車“相愛(ài)相殺”底盤(pán)設(shè)計(jì)

2018-07-03 23:58:27 作者:秦子鈞
1“鳥(niǎo)籠”承載式車身的應(yīng)用回頂部

  【太平洋汽車網(wǎng) 文化頻道】作為汽車行業(yè)兩大重要分支,商用車與乘用車自古以來(lái)相輔相成,兩者可謂互相借鑒,共同進(jìn)步,其中商用車亦有不少黑科技,它們?cè)僖膊皇且郧澳切┎倏啬芰s等于0的“洪水猛獸”了。下面,就讓小編梳理下多年內(nèi)商用車和乘用車那“相愛(ài)相殺”的幾個(gè)關(guān)鍵的底盤(pán)設(shè)計(jì)吧。

盤(pán)點(diǎn)乘用車/商用車“相愛(ài)相殺”底盤(pán)設(shè)計(jì)

承載式車身
靈感源自飛機(jī)機(jī)身,身輕如燕

  自從上世紀(jì)20年代開(kāi)始,當(dāng)福特的T型車用它那“馬車底盤(pán)套殼”的經(jīng)典設(shè)計(jì)征服了美國(guó),取得了令人震驚的銷量之后。人們很快地發(fā)現(xiàn)了這種底盤(pán)的設(shè)計(jì)缺陷:在20年代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱等科技不斷發(fā)展之時(shí),各項(xiàng)性卻總被落后的馬車底盤(pán)拖了后腿,根本稱不上是合格的乘用車。

淺談商用車與乘用車“相愛(ài)相殺”的歷史

淺談商用車與乘用車“相愛(ài)相殺”的歷史 無(wú)論是福特Model T還是勞斯萊斯,都是大梁底盤(pán)+車身的結(jié)構(gòu),較為笨拙,舒適性、安全性不佳。

淺談商用車與乘用車“相愛(ài)相殺”的歷史 飛機(jī)機(jī)身框架整體受力,輕便又強(qiáng)健

淺談商用車、民用車“相愛(ài)相殺”的歷史

  終于,時(shí)間來(lái)到了1924年,受飛機(jī)框架啟發(fā)的藍(lán)旗亞的工程師們研制出了LAMBDA車型,該車采用了一種當(dāng)時(shí)堪稱“黑科技”的整體式底盤(pán):來(lái)自地面的支撐力通過(guò)輪胎、車橋、懸掛的傳遞,終于來(lái)到了整體式底盤(pán)上(而不是之前的大梁),意味著整個(gè)車身都成為了承力部件。這種設(shè)計(jì)已經(jīng)很接近現(xiàn)代化承載式車身了。

淺談商用車、民用車“相愛(ài)相殺”的歷史
藍(lán)旗亞LAMBDA還是首款裝備液壓減震器的車型

淺談商用車與乘用車“相愛(ài)相殺”的歷史

  受益于Lambda車型的“鋪路”,承載式車身逐漸在轎車上普及,理念更隨著30年代的代表車型--大眾甲殼蟲(chóng)漂洋過(guò)海,并經(jīng)過(guò)一代代的發(fā)展,最終得出類似最新款S60車型的籠式結(jié)構(gòu):發(fā)動(dòng)機(jī)艙、行李艙,用以安裝發(fā)動(dòng)機(jī)及其它設(shè)備,采用較軟材料打造的它們承擔(dān)潰縮吸能的作用;中部乘員艙采用最高強(qiáng)度的材料打造,意在形成類似飛機(jī)骨架的籠式結(jié)構(gòu),防止各個(gè)方向上外物的侵入,最大程度保障結(jié)構(gòu)完整,從而保護(hù)成員的安全。

客車的承載式車身

  既然承載式車身能在某些方面提供較非承載式車身更好的性能,但一直到上世紀(jì)中期,其負(fù)重性差、工藝+材料要求高導(dǎo)致成本居高不下等原因,一直未在較大型的商用車輛上普及。

淺談商用車與乘用車“相愛(ài)相殺”的歷史 采用非承載式客車那巨高的離地間隙和源自卡車的懸掛系統(tǒng)導(dǎo)致了便利性和舒適性的“災(zāi)難”表現(xiàn),同時(shí)剛度不足的車體在翻車等意外時(shí)還會(huì)受笨重的大梁擠壓,安全性堪憂。

淺談商用車與乘用車“相愛(ài)相殺”的歷史

  在國(guó)內(nèi),哪怕活躍在90年代至本世紀(jì)初的國(guó)產(chǎn)客車,例如說(shuō)這臺(tái)GZ650S客車,大多依舊采用卡車底盤(pán)+自制上裝的方法打造。所以說(shuō),當(dāng)時(shí)惡劣的道路條件加上客車水平的低下,搭乘客車長(zhǎng)途跋涉可不是件令人愉悅的差事。

淺談商用車與乘用車“相愛(ài)相殺”的歷史

  然而解決方法,卻早在1951的歐洲出現(xiàn)了:德國(guó)的凱斯鮑爾客車廠成功地將當(dāng)時(shí)轎車界最新潮的承載式車身運(yùn)用在了客車的制造上,而Kässbohrer Setra S8車型則有幸成為了世界首臺(tái)承載式車身的客車,足足比轎車遲來(lái)了27年。

淺談商用車與乘用車“相愛(ài)相殺”的歷史

淺談商用車與乘用車“相愛(ài)相殺”的歷史

  受限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平,Kässbohrer Setra S8車型雖采用了籠式承載式結(jié)構(gòu),但其較小的尺寸,和那前后硬軸懸掛,還是與大家心目中的大客車有所區(qū)別的。不過(guò),作為第一款承載式車身的客車,其對(duì)世紀(jì)下半葉客車的承載化轉(zhuǎn)型功不可沒(méi)。在這之后,諸如低地板、發(fā)動(dòng)機(jī)中側(cè)置等諸多技術(shù)才獲得了發(fā)展的機(jī)會(huì)。

淺談商用車與乘用車“相愛(ài)相殺”的歷史

小轎車與客車“相愛(ài)相殺”的底盤(pán)發(fā)展史

  后來(lái),當(dāng)全世界各大大客車廠相繼掌握承載式車身技術(shù)后,下至大家上下班乘坐的大型公交車、上至奔襲萬(wàn)里之途的長(zhǎng)途客車,大部分均采用了承載式車身。剛性更強(qiáng)的它們,能在各種事故(例如客車最忌諱的翻車)中更為有效地較少骨架的整體形變,為成員留出足夠的安全空間。而相應(yīng)的,低端車型的大梁設(shè)計(jì)也得到優(yōu)化,干脆與車身焊為一體,可以用較低的成本達(dá)成接近承載式車身的剛性,不過(guò)這已經(jīng)是后話了。

淺談商用車與乘用車“相愛(ài)相殺”的歷史

  縱觀承載式車身發(fā)展史,從乘用車到商用車,其成功應(yīng)用,大大提高了各種車輛的總體性能,挽救了無(wú)數(shù)人的生命,也改變了全世界的汽車工業(yè)發(fā)展,可謂是乘用車、商用車底盤(pán)“相愛(ài)相殺”里一個(gè)比較成功的例子。

2兩車系獨(dú)立懸掛的應(yīng)用回頂部

獨(dú)立懸掛
時(shí)刻保持4只腳都能接觸地面!

  野生動(dòng)物們出眾的運(yùn)動(dòng)性,令工程師們折服,如何讓馬車底盤(pán)上的車輪緊緊地抓住地面,卻一直是個(gè)難題。終于,在工程師們腦洞大開(kāi)后的1931年,第一輛奔馳170車型(如今E級(jí)的前身)緩緩駛下了斯圖加特的奔馳生產(chǎn)線。這意味著,乘用車獨(dú)立懸掛的大潮,已然襲來(lái)。

淺談商用車與乘用車“相愛(ài)相殺”的歷史

乘用車與商用車“相愛(ài)相殺”底盤(pán)發(fā)展史 廢除了一直橫跨兩個(gè)車輪間的硬質(zhì)車橋,采用獨(dú)立懸掛系統(tǒng)的170車系在當(dāng)時(shí)可謂驚艷過(guò)人。就是這X形大梁力學(xué)角度上怎么看怎么害怕。

淺談商用車與乘用車“相愛(ài)相殺”的歷史

  奔馳170車系的懸掛系統(tǒng)采用了較為精妙的設(shè)計(jì):前橋的彈性元件采用了橫置的鋼板彈簧,在節(jié)省寶貴的引擎艙空間時(shí),提供可觀的縱向和側(cè)向支撐力,甚至根本不需要防傾桿的輔助。近些年來(lái)的科爾維特、沃爾沃SPA平臺(tái)車型的后懸掛也有類似設(shè)計(jì);而后橋的雙叉臂+大型螺旋彈簧組成的機(jī)構(gòu)雖占用了較多的室內(nèi)空間,但卻能換來(lái)更好的舒適性、操控性。

淺談商用車與乘用車“相愛(ài)相殺”的歷史

  這套懸掛系統(tǒng)令170車系的實(shí)力得到了巨大的提升,跟市場(chǎng)上其他笨重硬橋的老派豪華車們拉開(kāi)了技術(shù)上的“段位”,甚至成為了奔馳二戰(zhàn)后復(fù)蘇的“功臣”。由此以后,獨(dú)立懸掛這個(gè)名詞就成為了各路豪華車、運(yùn)動(dòng)版車型的“標(biāo)配”,并流轉(zhuǎn)至今,非獨(dú)立懸掛,只好灰溜溜地“蝸居”在定位稍低的車型上了。

淺談商用車與乘用車“相愛(ài)相殺”的歷史

大型客車的前獨(dú)立懸掛

  前文提到,采用卡車底盤(pán)的客車--開(kāi)起來(lái)太像卡車了,各種操作都極不人性化,無(wú)論乘客還是司機(jī)都對(duì)其不太滿意。于是,借著承載式“鳥(niǎo)籠”車身的普及,前獨(dú)立懸掛的客車,也應(yīng)運(yùn)而生。

小轎車與客車“相愛(ài)相殺”的底盤(pán)發(fā)展史
拆掉整個(gè)車身后“骨感”的底盤(pán)總成

小轎車與客車“相愛(ài)相殺”的底盤(pán)發(fā)展史

  從結(jié)構(gòu)上看,客車的前獨(dú)立懸掛與乘用車的后懸掛結(jié)構(gòu)較為相似,稍顯不同的則是擺臂連接點(diǎn)、氣囊頂點(diǎn)、減震器的布置等細(xì)微的設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)的加入,令客車簧下質(zhì)量大大降低,同時(shí)重心也可以相對(duì)降低。在液力自動(dòng)變速箱(AT)、液壓方向助力的加持下,12米的城市公交車獲得類似5米小車的操控感不再是“天方夜譚”。

小轎車與客車“相愛(ài)相殺”的底盤(pán)發(fā)展史
誰(shuí)能想到2塊錢就能搭的公交車技術(shù)含量如此高?

番外:蘇俄蜈蚣車的獨(dú)立懸掛

  又見(jiàn)到了熟悉的毛子8輪大兄弟?沒(méi)錯(cuò),這貨竟然也是用獨(dú)立懸掛的:8個(gè)完全獨(dú)立的輪胎通過(guò)長(zhǎng)長(zhǎng)的雙叉臂結(jié)構(gòu)與車身大梁相連,在特殊設(shè)計(jì)的軸承座加持下,這種車的離地間隙、涉水深度已經(jīng)到了令人恐怖的地步(1.3M),完全打消了人們對(duì)獨(dú)立懸掛承重力差、干不了糙活的印象。

什么?6X6又過(guò)氣了?毛子8X8了解一下

6X6又過(guò)氣了?毛子MAZ 8X8/千足蟲(chóng)了解下

  齊人高的定制越野輪胎、中央放氣系統(tǒng)、輕便強(qiáng)韌的扭桿懸掛,“X型”體位不再是爆改大梁式4X4的“專屬”:哪怕整車扭轉(zhuǎn)度極大,都能保證至少一半的輪子能接觸地面,配合分動(dòng)箱和諸多機(jī)械式差速鎖,這種車脫困能力完全就是怪獸級(jí)別的,完全可以跟履帶式車輛“掰掰手腕”。

什么?6X6又過(guò)氣了?毛子8X8了解一下

3外國(guó)普及/國(guó)內(nèi)漸成氣候的空氣懸掛回頂部

空氣懸掛的高級(jí)玩法
可軟可硬,可歪可直,實(shí)為搶車位神器(誤)

  如今汽車空氣懸掛可謂是越來(lái)越普及,許多豪華車型紛紛換裝這種聽(tīng)起來(lái)就“高大上”的懸掛。然而,當(dāng)我們查閱資料,會(huì)發(fā)現(xiàn)早在1922年,一個(gè)名不見(jiàn)經(jīng)傳的Messier品牌竟已推出了第一款空氣懸掛的車型。從此,工程師們、跳跳車玩家們、公交車司機(jī)、跟小車搶車位的拖頭司機(jī)們也開(kāi)始意識(shí)到空氣懸掛的妙處了。

淺談商用車與乘用車“相愛(ài)相殺”的歷史
其貌不揚(yáng)?開(kāi)過(guò)才知道

盤(pán)點(diǎn)乘用車/商用車“相愛(ài)相殺”底盤(pán)設(shè)計(jì)

  時(shí)間一晃來(lái)到了上世紀(jì)60年代,隨著美國(guó)汽車文化的高度繁榮,受到墨西哥文化熏陶的玩車青年們開(kāi)始搗鼓起了本該被用來(lái)避震的空氣彈簧,并把它們連接上高功率氣泵,改造成了具有獨(dú)特風(fēng)味的“Low Rider”汽車街舞風(fēng)。被壓縮后的空氣被車主通過(guò)開(kāi)關(guān)快速地傳到對(duì)應(yīng)車輪的空氣柱塞上,最多能把汽車“彈”飛起來(lái)一米多高,再通過(guò)控制幾個(gè)車輪的動(dòng)作,以達(dá)成各種高難度動(dòng)作。

盤(pán)點(diǎn)乘用車/商用車“相愛(ài)相殺”底盤(pán)設(shè)計(jì)
嗯,這畫(huà)風(fēng),很Low rider

商用車上的空氣懸掛

盤(pán)點(diǎn)乘用車/商用車“相愛(ài)相殺”底盤(pán)設(shè)計(jì)

  除了在小車上的舒適性、以及“魔改”之后的可觀賞性,空氣懸掛最初在客車上的應(yīng)用已年代久遠(yuǎn),未能找到資料。但其初段靈敏、后段支撐力迅速增強(qiáng)的特質(zhì),十分適合大巴、城市公共客車使用。它能夠能提供的支撐性、可靠性、以及通過(guò)中央充放氣系統(tǒng)所實(shí)現(xiàn)的“側(cè)跪”功能,無(wú)一不是高端客車所需的特質(zhì)。

盤(pán)點(diǎn)乘用車/商用車“相愛(ài)相殺”底盤(pán)設(shè)計(jì)

  不僅如此,空氣懸掛那細(xì)膩而“溫柔”的動(dòng)作能令車輪始終緊貼路面,在提升了輪胎抓地能力的同時(shí)人和貨物的“滿意度”均得到了顯著提升,也間接減少了對(duì)道路的壓力沖擊,你好我好大家好。至今,歐美的商用車序列絕大多已標(biāo)配空氣懸架,而國(guó)內(nèi)空氣懸架所占商用車市場(chǎng)的比重也在逐漸提升。

盤(pán)點(diǎn)乘用車/商用車“相愛(ài)相殺”底盤(pán)設(shè)計(jì)

盤(pán)點(diǎn)乘用車/商用車“相愛(ài)相殺”底盤(pán)設(shè)計(jì)

  帶空氣懸架的后抬升橋設(shè)計(jì)目的本是為了輕載時(shí)升起,減少摩擦從而達(dá)成省油的目的。然而,卻被“腦洞大開(kāi)”的拖頭司機(jī)直接拿來(lái)跟小車搶車位了:只需操縱提升氣囊充氣,便可提升第三橋,6X2拖頭輕松停進(jìn)小車車位,何不快哉?

盤(pán)點(diǎn)乘用車/商用車“相愛(ài)相殺”底盤(pán)設(shè)計(jì)

全文總結(jié)

  經(jīng)過(guò)這么多年來(lái)“相愛(ài)相殺”的發(fā)展,諸如承載式車身、獨(dú)立懸掛以及空氣懸掛的相繼應(yīng)用,乘用車變得越來(lái)越舒適、豪華,商用車也變得越來(lái)越安全、經(jīng)濟(jì)。見(jiàn)微知著,哪怕是底盤(pán)的小方面,依舊可以看出人類汽車工業(yè)的發(fā)展之路。下期,小編將會(huì)給大家科普下崇尚大馬力的美國(guó)人對(duì)前驅(qū)車“網(wǎng)站入侵”的心路歷程,而類似這篇文章的跨界對(duì)比,也會(huì)在將來(lái)繼續(xù)奉上,敬請(qǐng)期待。(文:太平洋汽車網(wǎng) 秦子鈞

 

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