底盘工程师聊空气悬架——一低遮百丑系列

【写作说明】：本人为主机厂从业人员，有机会学到一些专业知识。然而每个人站在不同立场，内容就会有所偏重，客观与否还请大家指正，期待深入探讨交流。

一低遮百丑，百改降为先。

——改装界谚语

目前，降低车身有三种办法，根据改装复杂程度（车主钱包厚度）排序如下：

前后短簧（勉强温饱）；悬架弹簧

绞牙避震（小康之家）绞牙避震

气动避震（土豪随意）

之前通过一系列文章分别跟大家聊聊这三种改装方式，此为本系列最后一篇——空气悬架。

本文主要谈论空气悬架的科普知识和售后改装注意事项，穿插一些工程师的碎碎念。全文约2400字，图片13张，耗时约4分钟。

No.1、什么是空气悬架？

No.2、为什么要用空气悬架？

No.3、改装市场杂谈

No 1. 什么是空气悬架？

了解空气悬架之前，先简单复习几种常见的悬架结构。

一：千年老妖——麦弗逊

从1950年美国人麦弗逊发明以来，已经有70年的历史了，目前还有90%以上车型的前悬架仍在使用它，足以说明其经典程度。

它的特点就是结构简单、不占空间：一根弹簧减振器总称+一个下摆臂（一般是三角形或L形）。给发动机舱留出足够空间。使用车型下到五菱宏光、上到保时捷911（没想到浓眉大眼的保时捷跟五菱神车用一样的悬架形式吧？），覆盖范围极广。

二、运动青年——双叉臂

双叉臂这名选手一般出现在标榜运动性能的车上，比如：捷豹XE、奥迪A4、马六、茱莉叶……

它的特点就是有上下两根长得像鸡叉骨的叉臂，英文名叫double wishbone。

三、经济适用男——四连杆

前面两位都是前悬架，这位选手则是后悬架领域的杰出代表。顾名思义，有四根连杆组成：刀锋臂、弹簧臂、上控制臂、下控制臂。

目前30万以下大多数宣传自己是多连杆的车都是用的这种结构，比如：大众MQB平台的途观、帕萨特、高尔夫，以及一众自主品牌。

四、低调实力派——五连杆

这种悬架结构复杂程度更高，对主机厂的架构布置、分析调校能力都提出了更高的挑战。调校得当，可以实现比较好的平顺性、操控水平，30万以上的中高端车型后悬架很多用这种结构。

因为国内用户对底盘结构并不敏感，能知道“多连杆”的已经算发烧友，更没人关心具体是三连杆、四连杆还是五连杆了。所以五连杆多出来的研发、物料成本都属于把钱花在了消费者看不见的地方。所以，五连杆可以算得上低调实力派。

啰嗦了半天，还没进入正题……

No.2 为什么要用空气悬架？

刚才这些经典悬架结构已经被使用了几十年，但是始终无法彻底解决一个难题：舒适or运动？这俩仿佛一对性格迥异的冤家，如何平衡二者的关系，不仅是一项技术，更是一门高深的艺术。传统悬架构造决定了一辆车只能有一种驾驶风格。汽车工程师为了解决这个难题，想了很多解决方案，空气悬架就是其中之一。

空气悬架严格意义上并不是一种悬架形式，目前主流的的叫法，对于使用了空气弹簧的悬架，都叫空气悬架。所以，空气弹簧是空气悬架系统的的核心部件，它替代了螺旋弹簧，并且有螺旋弹簧无可比拟的优势：

1、车身高度可调

车身高度可调又会从几个方面带来好处。首先，传统螺旋弹簧的特性导致车身高度存在一个矛盾：车身高了影响操纵稳定性，车身低了对通过性不利。而空气弹簧可以实现车身高度调节：铺装路面高速行驶时降低车身以改善操纵稳定性；非铺装路面时升高车身以提高通过性。妈妈再也不用担心我的车托底啦！

其次，搭载螺旋弹簧的车，当车里坐几个胖子之后，车身会下沉的厉害，尤其是悬架偏软的日系车。

这个时候，车轮的上跳行程就被吃掉了，原本遇到减速带，车轮可以上跳通过减振器来吸收能量，这时候只能靠乘客的屁股来吸收了。

而使用空气弹簧的车可以让车身始终保持在合理高度，让原本的悬架行程得到充分的使用，遇到颠簸时保证舒适性。

另外，车身高度保持恒定还能让四轮定位参数始终保持在设计值，对车辆的操稳表现亦有好处。

2、可变刚度

传统的螺旋弹簧，刚度基本是恒定的，不信给你看看弹簧刚度计算公式：

G = 材料特性[MPa, psi]

d = 钢丝粗细 [mm]

n = 圈数 [圈]

D = 弹簧对粗细 [mm]

k = 弹簧刚度 [kg/mm]

上面这些都是常数，所以螺旋弹簧刚度也是定值，并不是弹簧压得越紧、刚度越大。

当你因为学到一个知识点沾沾自喜的时候，我们来趁热打铁看看空气弹簧的刚度公式：

怎么样？是不是有点上头？

其实你不需要搞清楚每个参数的含义，只要知道空气弹簧刚度可以通过气压、体积来调节就够了。

刚度可调的好处更是大大滴。可以实现“舒适”、“标准”、“运动”模式的任意可调。前一秒带你驰骋CTCC赛场，下一秒就可以体验达喀尔拉力赛车。另外，通过对空气弹簧的实时控制，可以实现转向时车身的侧倾控制，提高车辆的过弯极限。

No.3 改装市场杂谈

哪位问了：既然这玩意儿这么香，为啥主机厂应用的这么少呢？原因很简单，就是：贵！

空气弹簧不只是一个橡胶囊皮这个简单，还拖家带口有一堆配套设施。

既然要充放气，那就要有气泵、储气罐；为了实现车身高度自动平衡，还要有车身高度传感器、控制器、气路分配阀；为了调节软硬、高低，还要有相应的HMI界面。有些开放式的系统，还要有空气的过滤、干燥功能。

目前，具备这一套系统集成开发能力的基本都是国外供应商：爱信、威巴克、大陆……不管是开发费还是零件物料成本都非常高昂，普通消费者很难为其买单。

哪位又问了：既然原厂不带，我自己改装行不行？

也不是不行，花一两万块钱，改一个Hella flush风格（HellaFlush——指轮毂或轮胎的外延与轮眉外延齐平的改装风格），再改个大轮圈，你就是整条街最亮的仔！

但是下面这些改装的缺点要清楚：

1、跟车轮等其他零件发生剐蹭隐患

空气弹簧比螺旋弹簧体积大，没有做过校核的情况下，很容易跟其他零件发生剐蹭，存在安全隐患。

2、功能有限

改装产品只能实现车身高度的手动调节。因为没有高度传感器和相关控制器，做不到自动调节车身平衡，也做不到匹配车身偏频、调节“舒适”“运动”模式。

3、占地方

原厂气罐会不知道比较隐蔽的地方，不会影响车辆使用，改装的产品一般把气管放在后备箱，会牺牲一定的后备箱空间。

另外，还有什么寿命短、破坏四轮定位、改电路的风险就不一一啰嗦了。

对改装发烧友来说，上面这些其实都不是事儿，毕竟开心最重要。