汽车“跳舞”,到底是噱头还是真技术?
发布时间:2025-05-12 10:56:14 浏览量:2
李斌在上海车展上尬舞大家都看到了吧,这可给自家旗舰轿车ET9带来不小的热度。还有比亚迪的“磁悬浮轿车”——仰望U7,首次实现了悬挂的完全电动化。这些功能究竟是商家的噱头还是真正做到了技术突破的黑科技呢?
其实这些功能的实现都离不开一个东西——电磁悬挂,我们一起来看看究竟什么是电磁悬挂,也来了解了解它们分别是怎么实现这些功能的。
电磁悬挂技术的雏形可以追溯到20世纪60年代,最初应用于航空航天领域以提升飞行器稳定性,通过电磁力调节悬挂系统刚度。但受限于材料与电子技术,这项技术长期停留在实验室阶段。
直到20世纪80年代,随着汽车工业对操控性与舒适性需求的提升,电磁悬挂开始进入汽车领域。1984年,美国Bose公司启动了一项跨界研究——将音响技术中的电磁原理移植到悬架系统。核心是把电磁线圈与永磁体结合,直接驱动悬架运动。摒弃了传统的弹簧和油液减震器,用电来调节悬架的高低和阻尼。不过这套系统还保留了轮边油压减震器,主要作用是减小细碎震动。
2004年,搭载这套系统的雷克萨斯LS400在演示中展现出了强大的实力,60km/h过减速带时车内香槟液面波动小于3mm,转弯时可实现车身不发生侧倾,甚至还可以主动跃过障碍物,在当时可谓是轰动整个汽车界。但最终因为这套系统成本过高(一套成本约1.5万美元)、重量过重,且燃油车没有大容量电瓶,不能长时间给四轮电机供能而没有普及。
后来,这套斥巨资、耗时多年研发的技术应用于Bose Ride,这是一款商用卡车专用座椅,可以大幅度减轻驾驶员的疲劳。
在2017年,这套电磁悬挂技术打包卖给了 ClearMotion。ClearMotion在原本的基础上进行改进,放弃Bose纯电磁直驱方案,改为电控液压悬架(在原理上更接近下面将提到的MRC磁流液悬挂);简化控制算法,引入道路感知系统,实现预瞄调节;材料上采用航空级复合材料,使系统减重40%。
而ClearMotion的首发车型,就是与中国品牌蔚来合作的ET9。在悬挂系统的阻尼器中增设一个储油腔室,通过油泵的输入或抽出阻尼器,实现悬架的刚度和阻尼的动态变化,从而应对不同的路况,也能实现车辆的“跳舞”功能。
我们现在常见的电磁悬挂技术,其实是德国采埃孚(ZF)的连续阻尼控制系统(也就是常说的CDC),还有美国德尔福(Delphi)公司的磁流变减震器(凯迪拉克的MRC用的就是这种技术)。这两种技术中确实用到了电磁技术,但本质还是通过弹簧与液压减震器进行车辆的减震,与Bose的电磁悬挂并不相同。
CDC的原理是通过电磁阀实时调节减震器的油液流量,从而实现阻尼的软硬调节。可以理解为调节减震器油路的孔径,孔径越大,阻尼越小;孔径越小,阻尼越大。
而磁流变减震器,是把减震器中原本的油液换成含金属颗粒的磁流液,通过电磁线圈控制使磁化后的减震油分子迅速垂直于压力方向排列,改变磁流液粘度,从而控制阻尼的软硬。可以理解为粘度变高时,流经孔的阻力越大,阻尼变大,反之亦然。
比亚迪的云辇-Z上搭载的悬浮电机减震器与Bose电磁悬挂一样,摒弃了传统的弹簧与油压减振器系统。并且云辇-Z取消液压和气动介质,采用直线电机直驱技术,定子与动子分别连接车身和车轮,依托800V高压平台供电,直线电机直接输出推拉力,控制悬架的高度和阻尼大小。
这套系统的优势主要有以下几点:
响应速度:相较传统悬挂的10-20毫秒响应时间,全链路反应速度压缩至5毫秒。前馈调节:与驾驶辅助系统深度融合,通过摄像头预扫描路面,提前调整悬架阻尼和车身高度,实现“零俯仰加速”和“负侧倾过弯”。能量回收:单次过坎可回收超500W电能,为整车续航提升做贡献。至于前面所说的Bose电磁悬架中,油车不能长时间给电机供能的问题,在这个电车时代已经不足挂齿,800V高压平台可以提供瞬时大电流,满足电磁直驱系统50kW级功率的需求。
未来,随着永磁材料的量产和碳化硅器件普及,电磁悬挂成本必将下降,逐步下探至20万级甚至更低价格的家用车市场。结合800V高压平台的能量闭环设计,系统能耗降低的同时实现颠簸动能回收发电。届时,电磁悬挂将不再是豪车专属,普通用户也能享受毫秒级自适应调节、车身“零俯仰”过弯、“魔毯级”滤震等颠覆性体验,彻底改写对底盘性能的价值认知。