电磁感应悬架和空气悬架（读懂悬架系统下篇）

【太平洋汽车网 技术频道】上篇我们花了6000字深入探讨了导向机构与弹性元件的各种形式及其优缺点，今天要聊的是减振器与横向稳定器这两个“器”，这两“器”都可以继续拆分为主动式与被动式。

各类减振器的优缺点分析

1

电磁减振器

有朋友咨询购车问题的时候问笔者：“买空气悬架还是电磁悬架的车好？”

这是一个无法回答的问题，因为空气悬架和电磁悬架根本不是同一种东西。笔者在《悬架》上集提到空悬最好称作“空气弹簧”，而这里我要说，电磁悬架最好称作“电磁减振器”。

弹簧可以做正功与负功，比如空气弹簧升起来就是在正功；减振器只能做负功，因此电磁减振器是不可能提升/降低车身高度的。当然，不缺钱的你也可以给车子同时装备电磁减振器与空气弹簧，比如下图的顶配凯迪拉克XTS就全装上了，把阻尼、刚度、行程全包圆。

如今一旦电磁悬架/电磁减振器大家都习惯叫MRC。实际上MRC（Magnetic Ride Control）是通用申请的专利商标名，只是太出名了被大家误以为电磁减振器的统称。另一家电磁减振器运用“大户”叫法拉利，他家称为SCM，而奥迪称之为AMR。

电磁减振器的运用历史并不如空气弹簧那般遥远，第一款投入量产化的MRC产品放在2002款凯迪拉克SevilleSTS车上，接着还在雪佛兰车型上面用过。你一定好奇怎么定位入门的雪佛兰也用上了MRC，那是因为我讲的是C5科尔维特ZR1超跑……

通用玩了几年之后，法拉利599GTB和奥迪R8（上一代）都装上了，奥迪甚至丧心病狂地给二代中期改款S3也下放了一套试试，现在准备开售的四代S3也有装备，期待中。笔者最近开过的电磁减振车型是凯迪拉克CT5，跑去赛道上面漂移画甜甜圈很好玩（借来的车最……）。

跟空气弹簧需要很大一组配套设施不同，电磁减振器的体积小很多。“起码得塞得进螺旋弹簧里头”，这是一套减振器最起码的职业素养。

电磁减振器由磁流变减振器MRD、加速度传感器、控制单元组成，其中MRD是通用跟德尔福联合攻关研发成的，而德尔福本身就是通用自家的产业，所以通用MRC有技术先发优势就说得通了。

电磁减振器内部油液为含有直径3-10μm磁性粒子的电磁液，没有传统的卸载阀和单向阀，改为由电磁感应线圈控制液体流动，新款MRC线圈从一个大的换成两个小的来加快响应速度。

电子减振器桶用线圈磁场来控制磁化颗粒流体的流动速度，流速越快→减振器越软→悬架越舒适，想悬架硬就反过来。电磁减振器可以根据不同的驾驶需求和当前路况进行快速响应，频率可以做到非常高，凯迪MRC一秒就能有1000次动态响应，主流的主动液力减振系统则是每秒100次左右，这样可以迅速调整悬架阻尼值，增强过弯支撑的效率，减少车身侧倾并提升轮胎侧向的抓地力，在赛道上刷圈容易拿到好成绩，日常驾驶也可以兼顾运动和舒适。

换成我同事的通俗语言来总结就是——“起步不抬头，制动不点头，劈弯不腿软，过坑洼不晃动” 。

同样的，电磁减振器作为主动式部件也是可以让驾驶者在车内调参数的，一般有Tour（软悬架设置）、 Sport（刚性悬架设置）、Track/Race（硬核赛车设置）这三挡。

再次确认一个概念，装备电磁减振器的车型，是可以装空气弹簧的，但同时装空悬和电磁的车子叫什么悬架呢？我给你一个最精准的答复：“前后双A臂多连杆独立悬架 空气弹簧 电磁减振器”。

作为扫盲贴，最后简单罗列一些装电磁减振器的车型，日后吹牛应该用得上。

通用：ATS（我那台没有因为买的乞丐版）、CTS、CT4-V、CT5顶配（赛道极限远高于330i因而被同事怂恿换购却因没钱放弃）、CT-6、凯雷德、科尔维特（C5到C8都有）等等

福特：Mustang Shelby GT350（笔者非常想开的一台车）

法拉利：599、F12、458、FF等

大众集团：兰博Aventador、奥迪TT、S3、R8、A6等

路虎：揽胜极光、发现运动

2

绞牙避震（振）

坊间都叫绞牙避“震”，这个“震”是个代代相传的别字，准确来说是减振器的那个“振”。绞牙避振英文名Adjustable Absorber，直译过来就是“可调整的减振器”，秒懂其工作原理。

实际上，绞牙不止有一组减振器，它还包括弹性元件（螺旋弹簧），是一组完整的弹性总成。

弹簧硬度的与K值有关，K越大弹簧越硬，但直卷弹簧的K值是坚定不移不容改变的，所以买绞牙的时候必须选对了适合自己的K值买，没后悔药吃。

绞牙分为全长可调和非全长可调。前者分开调节预压与行程，可以保存固定行程同时调节车高（如下图）；后者混在一起调，车高调整范围有限。

阻尼可调是绞牙的一大可玩之处，在减振器顶部会有旋钮进行调节，一般有8-32段可调，具体看有多高端。

绞牙有手调版本，也有电调版本（如下图），甚至还有手机APP控制的电调版本。

很多时候我们调绞牙不仅单纯想降低车高和重心，还想调整前后配重比，让原本负荷小的减振器更高一些来获得更高负荷，获得更好的圈中动态，减少转向不足/转向过度。不过，有些人装了绞牙之后，让民间科学家给一顿瞎调，把车子动态给调成垃圾了，远不如原厂弹簧与减振器，还会造成底盘触底和轮胎偏磨。

3

常规的液压减振器

液压减振器（oleo strut）是极为常见的减振器形式，在汽车悬架、飞机起落架中运用得很广泛，其中弹性元件（比如螺旋弹簧）负责储存着陆的动能冲击，液压减振器快速地来回吸收做负功，进而减少着陆弹跳。

如果液压减振器多了阻尼可调功能，那就成了绞牙。

实际上，液压减振器和气液联动弹簧在结构上是相似的，不过减振器不做正功，而气液联动弹簧可以做正功，前文我们提到它可以控制坦克仰俯角，因而归类于弹性元件。

此外，减振器也分为复桶式（右）和单筒式（左）。复桶式有外筒与内筒实现油气分离，我们一般用的都是这种，制造成本更低，行程更长，便宜好使。

单筒式的油气是上下分离的，活塞更大，减振性能更好，但造价更高。

4

不常见的减振器

有一种减振器叫“气压减振器”，其实并非空气弹簧，而是液压减振器的另一种高级方式。气压减振器增加了一个气室（下图深蓝色部分）来调节阻尼与减振器行程，气室里面一般放高压氮气。（@車瑜911）

现代液压减振器量产之前，汽车领域经常用一种杆杠式减振器（lever arm shock absorber），桶里面装有油液，杆杠拨动的时候搅动油液来做负功。

装车之后就是下图这样：

在杆杠式之前，还有一种更老的车用减振器，叫做摩擦盘减振器（friction disk shock absorber），简单来说就是两根杆杠拨动一堆摩擦盘做负功。

下图是装在摩托车前叉上面的一组摩擦盘减振器。

各类横向稳定器的优缺点分析

我们一般简称横向稳定器（Stabilizer）为“防倾杆”，或者叫“平衡拉杆”。貌似大家都知道这是防侧倾用的，但笔者并不知道它应该明确地分到哪一类底盘构件中比较好。

车辆的横向稳定器可以有四组，分布置在前方底部、后方底部、前方塔顶、后方塔顶。

其中，布置在悬架底部的前/后横向稳定器分别称为前底吧/后底吧（ “吧”就是Bar），而“底吧”是弹性元件，而且“底吧”可以有被动式与主动式之分。

布置在悬架塔顶的前/后横向稳定器分别称为前顶吧/后顶吧，而“顶吧”是导向机构。

正因为横向稳定器有人格分裂，所以我们把它单独拎出去聊一个。

1

前/后车底横向稳定器

从命名就能得知，横向稳定器管得不宽泛，也就管理一下车体的横向动作而已。所有横向稳定器都是横向布局的，如果车辆只是在前/后“移动”、上/下“振动”，横向稳定器纯围观不干事，但若左/右“偏转”动作出现，横向稳定器就会有一侧上扬/另一侧下移，被扭转之后的横向稳定器就会给出一个反向的力矩以影响弹性元件（上集我们聊过）的变形，进而减少车身横向倾斜与横向角振动。

换成人话来解释就是，车子会变得更硬更不舒适，但过弯极限更高。

如果横向稳定调得不好的话，玩麋鹿测试的时候就会有车轮离地，一旦如此就会有侧翻的风险，当然这也跟弹性元件、导向机构的设计与调校有关联，总而言之很复杂。

为什么有了弹性元件（弹簧）与减振器（减振筒），我们还需要装横向稳定器呢？

因为弹性元件是永远都“在线”的，你用了很硬的弹簧，车子一直都死硬死硬的，你女朋友在车上画口红最终画出《蝙蝠侠》小丑的口红样式来。但若你用了比较软的弹簧再加上滤振能力强的减振器，就可以保证行驶时有不错的舒适性，而过弯时可以使用更加硬核的横向稳定器（防倾杆）来支撑横向力矩，让车子拥有更强的过弯极限。

这就是我们为何拥有了导向机构（上集）、弹性元件（上集）、减振器（下集）之后，还需要拥有横向稳定器的原因。

底盘调校是可以更加多元化的，前/后/上/下/左/右六个轴向的动作相互辅助也相互制衡，没必要一硬到底，也没必要一软到底。

2

电子式横向稳定器

电子式横向稳定器，我们简称为“主动防倾杆”即可，在中文语境下我们很少叫前面那个学术名。比不过英文语境下就有很多表达方式了，有叫electromechanical anti-roll bar的，有叫active anti-roll bar的，宝马弄了个专有名词叫Active Stabilizer Bar System (ASBS)，奥迪的专有名词则为mechatronic Active Roll Control (eARC)，大众专称为electromechanical active roll compensation system (eAWS)……

无论叫什么都好，这都是一个用得很少的词汇，而且本体必须被安装在前/后车底（而不能在塔顶），因此是弹性元件，并非导向机构/结构件。

主动防倾杆的工作原理与上述被动型号那根金属弯棍子是一致的，它的不同之处是，在防倾杆中间偏一点的地方布局了一台步进电机，过弯行程中实时向防倾杆两侧施加相反的力矩，比此前被动式防倾杆的力矩更大，因而可以更好地抑制车辆弯道侧倾。

从下方图可见，车辆劈弯时的侧倾角度从被动式防倾杆（曲线）削减到主动式防倾杆（实线）的位置，防倾能力非常明显。

因为提供的力矩较大，因而12V低压系统（传统的电瓶）是无法给主动防倾杆提供足够功率的，必须使用48V电压系统进行驱动，一般会有超级电容器负责增大瞬间的功率，也即是搭载主动防倾杆的车型至少得是一台48V轻混车。

奔驰、奥迪、宾利、兰博基尼、劳斯莱斯目前都在生产运用主动防倾杆的车型，这属于一项贵族配置了，还没下方到消费级品牌。

大众途锐本身是有主动防倾杆的，但入华之后没有了，也是挺可惜的。上面这张官方剖视图可以很清晰看到主动防倾杆（浅蓝色）的布置位置与结构样式。

3

前/后塔顶横向稳定器

在塔顶安装的横向稳定器是结构件，可以一定程度上解决车体本身抗扭刚度不足的问题，比如上篇笔者提到的东南菱帅V3那款前后独立悬架的5万元小破车，我们就很推荐大家花几百块在机舱里面加一根前顶吧（前塔顶横向稳定器），这车的车架太软了，侧倾特别严重，加了横向稳定器可以一定程度缓解。

很多性能车也会加装类似的装备，比如下图就是宾利欧陆GTSpeed敞篷版的机舱照片，宾利加了老粗壮的一根前顶吧。

欧式的太文雅，我们看看美式的前顶吧，蝰蛇GTS机舱X型顶吧，硬又壮。

下图是一组来自兰博基尼AventadorLP750-4 SV的后顶吧图片，因为人家发动机就装在后面……

那么买菜车呢，发动机在前面，也有装后顶吧的潜能吗？

有，你愿意的话可以剖开后塔顶装一个，下图就是给飞度改装用的快拆式后顶吧。

不过以下这种就不算了，这是给超跑GK5设计的防滚架，里面正好有一根后塔顶横向稳定器而已。

被动的横向稳定器有好几种材质可选，比如铝合金的、全铝材的、铝锌合金的等等，但这些都不如主动的横向稳定器厉害。

《悬架》总结

1、对于导向机构而言，是整个悬架系统的骨架，对一台车的操控性能与舒适性能的决定性比较大，因而看悬架的时候可以先看导向机构。如今多数消费级乘用车都选用前麦弗逊、后扭力梁的设定，而高阶车型比较喜欢用前后双A臂及其各类变种。

2、导向机构的结构的确很重要，但导向机构的材质选择与细节调校也颇为重要，这一点是中国汽车企业的大缺陷。扭力梁不好？PSA工程师会教你做人。总而言之，多连杆不代表好，扭力梁不代表差，丰田四代凯美瑞“筷子三连杆”（@D仔的汽油头 老师的文章提到过这台车），再牛也牛不过调校得好的斯柯达明锐扭力梁。

3、弹性元件对悬架性能的影响也比较大，目前综合性能最好的弹性元件是空气弹簧，但给家用车装空气弹簧有很高的成本门槛。随着汽车电气化进程推进，汽车产品的单价越来越高，不少中高端产品开始配备空气弹簧，比如蔚来全系、红旗H9、红旗HS7等等。

4、螺旋弹簧在乘用车领域的市场占比，钢板弹簧在商用车领域的市场占比，基本是不可撼动的，成本优势摆在这里。

5、在减振器领域，电磁减振器诚然是当前综合性能最好的，有技术先发优势的凯迪拉克陆续上市了很多MRC电磁减振器车型，揽运和Aventador之类的豪车也会继续装备，而且有希望下放到其他豪华车型上。

6、主动式减振器的效果明显比被动式减振器好，但目前市场主流依然是被动的液压减振器。现在很多年轻人喜欢改绞牙，但很多门店不会调绞牙，民科们能把圈速调得更慢。

7、空气弹簧和电磁减振器自然是象牙塔顶端的产品，贵有贵的产品价值，但便宜也有便宜的超高性价比，因此选哪种弹簧和哪种减振器，还是得看自己荷包厚度行事。最可惜的是雪铁龙气液联动弹簧，这款法式黑科技非常好用，只是入华之后就被阉割了。

8、智能汽车时代，人类操作汽车的占比会越发减少，对于底盘操控这种特别花时间与成本的研发事项而言，只会得到越来越少的资金支持。当人类几乎不用操纵汽车时，请问还要操控干嘛呢？因此，希望享受操控乐趣的朋友，是时候出手买好玩的车了。

9、电动汽车时代，放置在两轴之间的动力电池越做越大，车的轴距越来越长，操控变得越发弱鸡，但汽车工程团队可以植入更多电子设备去弥补几何结构上的缺陷，底盘悬架系统的电气化时代也随之到来了。

（文：太平洋汽车网 黄恒乐）

,