[愛卡汽車 導(dǎo)購(gòu) 原創(chuàng)]
在如今的汽車市場(chǎng)，懸掛形式不下十幾種，其中不乏一些鄙視鏈的存在。雙叉臂看不起多連桿，電磁減震看不起空氣減震。而在這其中處于底層位置的，常年是我們口中的“板簧”。可它真的有那么差么？你一定不知道，美國(guó)跑車用它，汽車鼻祖用它、如今的瑞典豪華品牌依舊還在用它。今天，我們就來幫它“昭雪”。
“板簧”是大家對(duì)于鋼板彈簧結(jié)構(gòu)的統(tǒng)稱，在我們絕大多數(shù)人的傳統(tǒng)認(rèn)知當(dāng)中，這種彈簧多出現(xiàn)在大型貨車或者小型封閉式貨車上，一晃三搖，空載時(shí)顛的飛起。
在大家的傳統(tǒng)認(rèn)知當(dāng)中，鋼板彈簧都是長(zhǎng)成這個(gè)樣子的，多片組合在一起，片數(shù)越多，承重能力越強(qiáng)，一些載重超過50噸的車型在彈簧片的使用上甚至?xí)^20片。而在空載時(shí)通過減速帶，車輛尾部簡(jiǎn)直都要飛起來。
但你一定不知道，所謂的板簧也曾是奔馳上的配置，而且一度引領(lǐng)例如福特等早期汽車廠商跟風(fēng)使用。而且最先在汽車中得到應(yīng)用的懸掛系統(tǒng)就是板式彈簧，什么麥弗遜、雙叉臂都是弟弟。
在18世紀(jì)的時(shí)候，英國(guó)人Obadiah Elliot發(fā)明了板式彈簧，并把它用在了馬車上。1886年，世界上第一款量產(chǎn)車奔馳Patent-Motorwagen就使用了板式彈簧。它的前輪像自行車一樣，沒有彈簧，后輪采用梁式車軸，通過板式彈簧和車身連接在一起。
1931年，奔馳推出了第一款前后都是獨(dú)立懸掛的車——Mercedes-Benz W15。其中前懸掛就單獨(dú)使用了一對(duì)橫置板式彈簧。
其實(shí)在1920年，扭桿結(jié)構(gòu)已經(jīng)出現(xiàn)，而且在1922年的藍(lán)旗亞 Lambda車型上，已經(jīng)開始使用螺旋彈簧，但是板式彈簧并沒有淡出人們的視野，奔馳還是依舊采用板式彈簧。隨著時(shí)間的推移，各種懸掛結(jié)構(gòu)陸續(xù)推出，彈簧的樣式也變得更加多樣，螺旋彈簧可以細(xì)分為漸進(jìn)式彈簧和直卷彈簧、各類避震器的出現(xiàn)也仿佛在各個(gè)方面證明著板式彈簧已經(jīng)跟不上時(shí)代。不過你要是以為板式彈簧就此退出乘用車市場(chǎng)那就大錯(cuò)特錯(cuò)了，這里面美國(guó)的國(guó)寶級(jí)跑車科爾維特第一個(gè)不答應(yīng)。
作為美國(guó)的國(guó)寶級(jí)跑車，從1953開始制造第一代科爾維特，到現(xiàn)在2021年已經(jīng)設(shè)計(jì)并制造了8代，并用C1-C8 這樣的編號(hào)來分辨。第一代C1 “ Birth Of A Legend”的誕生在二戰(zhàn)結(jié)束后的1953年，起初完全是因?yàn)槊绹?guó)人嘗到了英倫跑車的樂趣，那時(shí)的他們只想帥帥氣氣，沒想走性能路線。
作為板式彈簧的絕對(duì)擁躉，科爾維特從C2開始就使用板式彈簧，并且一直延續(xù)到C7之上。即便到C7的時(shí)候已經(jīng)使用了電磁減震，但是彈簧部分還是不能舍棄板式彈簧。
或許大家會(huì)好奇，為什么一臺(tái)美式跑車會(huì)使用板式彈簧如此古老且廉價(jià)的彈簧形式。但實(shí)際上，科爾維特的板式彈簧并不同于貨車，無(wú)論是布置形式還是科技含量，都不在一個(gè)量級(jí)上。
縱置是貨車 橫置是跑車
從C2開始，科爾維特就一直用“板簧兒”式懸掛創(chuàng)造著傳奇，并一直沿用到C7。官方給它起了個(gè)聽起來機(jī)械感滿滿的名字，叫“復(fù)合式葉片彈簧”。葉片彈簧布局和貨車彈簧布局最大不同就是在于，科爾維特的彈簧為橫置。
有人一定會(huì)問，為什么不使用螺旋彈簧呢。我可以很確定的告訴你：因?yàn)槌痢Ｓ懈鼡Q過減震的朋友一定清楚，傳統(tǒng)的鋼制螺旋彈簧重量并不算輕，懸掛的螺旋彈簧大概可以換算為1/2的非簧載質(zhì)量，減去螺旋彈簧，用輕量的復(fù)合玻璃纖維作為彈性元件，無(wú)疑讓懸掛上下跳動(dòng)變得更加輕松、活躍。第二個(gè)原因就是剛性的考慮，傳統(tǒng)的承載式車架布置，雙叉臂懸掛的螺旋彈簧一端需要連接懸掛的擺臂，另一端需要連接車身，這樣車身其實(shí)是受力的。
圖中為C7的前懸掛結(jié)構(gòu)，我們可以清楚的看到，電磁避震器和復(fù)合材料制成的板式彈簧構(gòu)成了懸掛的主要結(jié)構(gòu)。要知道傳統(tǒng)的承載式車架布置，雙叉臂懸掛的螺旋彈簧一端需要連接懸掛的擺臂，另一端需要連接車身，這樣車身其實(shí)是受力的。
而C7這樣的板簧結(jié)構(gòu)，車身塔頂處無(wú)需再受到來自螺旋彈簧的沖擊力，因?yàn)榘寤傻氖芰c(diǎn)都在下擺臂和鋁制副車架上，剛性無(wú)疑是更優(yōu)的。
C7的板簧采用復(fù)合玻璃纖維材質(zhì)，其材料特性遠(yuǎn)非一般的鋼板彈簧可比。在美國(guó)的阿帕奇武裝直升機(jī)的主旋翼上，也可以見到類似的材料。此前有外媒測(cè)試過，用科爾維特C7做定圓測(cè)試，可以獲得最大1.08G的側(cè)向加速度，這要比當(dāng)年的911卡雷拉S還要強(qiáng)。看到這，我想各位一定有一些問題想問，所以我在此直接給出答案。
1 為什么選擇單片橫置？
因?yàn)槿绻簇涇嚹菢觾山M彈簧分左右縱向布置的話，那么對(duì)于空間的占用要更大，跑車沒有多出的空間來支持。
2 為什么別的超跑不用？
大家想一想和科爾維特在同一級(jí)別的跑車，大家要不就是有各自的看家本領(lǐng)，要不然就是有集團(tuán)內(nèi)部成熟的主流螺旋彈簧和懸掛結(jié)構(gòu)可供選擇，自然不會(huì)花時(shí)間再去和經(jīng)過幾代車歷練的科爾維特爭(zhēng)長(zhǎng)短。
3 別的超跑不用，為什么別的乘用車也不用？
首先科爾維特的定位為超跑，對(duì)于懸掛行程要求不高，葉片式彈簧足以保證它車輪的跳動(dòng)范圍。其次，別的車也用，也正是我下文所要提到的，現(xiàn)在咱們就一起來看看沃爾沃的葉片式彈簧。
只要是沃爾沃基于SPA平臺(tái)打造的車型，你一定能在其身上找到這種橫向板狀GRP材質(zhì)的彈簧。以沃爾沃S90為例，這種集成式多連桿后懸掛與其他主流多連桿結(jié)構(gòu)有很大不同，其中最明顯的就是利用葉片彈簧取代金屬螺旋彈簧。
如果說上圖不夠明顯，那么這張結(jié)構(gòu)圖應(yīng)該就清晰多了，中間這條綠色的葉片式彈簧由纖維增強(qiáng)復(fù)合材料和漢高（Henkel）提供的基于聚氨酯基體樹脂材料（即粘合劑）一層層粘貼而成，制造工藝有點(diǎn)像碳纖維部件。相比傳統(tǒng)螺旋彈簧結(jié)構(gòu)，其可為后懸掛減輕3公斤左右的重量，同時(shí)對(duì)輪拱空間的占用較小，利于車內(nèi)空間布置。
沃爾沃 沃爾沃S90（詢價(jià)模塊，請(qǐng)勿手動(dòng)編輯，如需刪除，請(qǐng)?jiān)趫D片上右鍵刪除詢價(jià)）
其實(shí)早在1995年，沃爾沃已經(jīng)開始嘗試使用這種葉片彈簧了，和雪佛蘭算是同時(shí)期，并且在當(dāng)時(shí)的旗艦車型960上嘗了鮮。只不過雪佛蘭靠改變厚度和長(zhǎng)度把跑車懸掛變得更運(yùn)動(dòng)，沃爾沃則是靠改變長(zhǎng)度和受力點(diǎn)讓車輛懸掛更加舒適。這個(gè)原理咱們有機(jī)會(huì)再深入展開聊。
其實(shí)在2019年第十屆慕尼黑國(guó)際底盤交流會(huì)上，大眾集團(tuán)就公布了一份名為“GRP-X-Axle”新型改進(jìn)懸掛的PPT。里面明確這種新式后懸掛采用了GRP材質(zhì)，而這種材質(zhì)能用在哪呢？無(wú)非就是那幾個(gè)不會(huì)承受重力和超大應(yīng)力的部件上。再參考海外版的奧迪車型曾使用過GRP材質(zhì)的螺旋彈簧，所以不算新技術(shù)。所以最終我推測(cè)，就是也會(huì)使用GRP材質(zhì)板式彈簧。
全文總結(jié)：由此可見，板式彈簧結(jié)構(gòu)并非只是貨車專屬“廉價(jià)貨色”，作為一種懸掛形式，它可以通過材質(zhì)和技術(shù)實(shí)現(xiàn)出與其他懸掛相同的特性甚至更好。雖然在同樣的成本面前，板式彈簧有著自身的局限性，但它所能做到的絕不止于此。借用一位汽車網(wǎng)絡(luò)作者的話作為今天的總結(jié)：機(jī)械規(guī)格和形式并不能直接決定汽車本身的優(yōu)劣，技術(shù)的先進(jìn)程度以及調(diào)校取向才能決定。
精彩內(nèi)容回顧：
