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另类的北欧!悬挂不要弹簧,沃尔沃的“叶片独悬”是何产物?

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发表于 2019-05-14 09:45

模块化平台概念已经不算一个新事物了,从大众的MQB平台到丰田的TNGA,大家都在强调利用同一平台打造多款不同级别、不同用途车型的概念。沃尔沃也适时赶上了潮流,推出了SPA模块化平台,并在其基础上开发了多款车型。让人意想不到的是,沃尔沃竟然抛弃了传统的螺旋弹簧,将后减振元件替换成了官方所称的“横置复合材料叶片弹簧”,也就是一些车友口中的“扁担悬挂”、“叶片独悬”。

一、“扁担悬挂”

“悬挂”,是汽车圈内一个永恒的话题。有过无数的汽车爱好者、媒体和工程师们为之争论不休。而在这些冲突点中,当属“独悬” 和“非独悬”的争论最为广泛。其中“调教派”认为:悬挂结构只能确定一个基调,最终呈现结果还得看工程师的调教和取舍。而“独悬派”则认为:板车就是渣,车轮先左右独立,然后才能开始谈调教。两方争论好不热闹。 

不过,沃尔沃SPA模块化平台打造的车型,可能会让“独悬党”们大吃一惊了。全新沃尔沃S90、XC90、V90、XC60车型上所使用的“多连杆后悬架”,并没有采用的传统的金属螺旋弹簧,而采用了一根复合材料的横置叶片弹簧。并且这根叶片弹簧横跨悬挂左右两侧,生生将原本相互独立的左右悬挂,又重新连接了起来。沃尔沃将这个全新的后悬挂称之为“集成式多连杆后悬架”。

新悬架的名字,依然叫做“多连杆”,从照片上来看也确实如此。轴承立柱与下控制臂,通过多根长短不一的连杆与副车架相连,依然是一个典型的多连杆结构,只不过螺旋弹簧变成了叶片弹簧。也正因为如此,整套悬架相比其它车辆的传统多连杆结构的体积缩小了许多,这对整车轻量化以及簧下质量轻量化都非常有好处。 

当然沃尔沃的这款复合材料叶片弹簧与那些卡车使用的钢板弹簧还是有很大区别的,就连布置方式也完全不同。究竟这些不同之处究竟都有哪些,这样的设计能为沃尔沃车型的驾驶质感带来哪些改变呢?下面,斗车哥带着大家一探究竟。

二、实际应用

正式开始前我们先来聊聊沃尔沃的SPA模块化平台吧,该平台的研发工作始于2008年,是沃尔沃目前最新的前横置发动机、采用前驱/四驱系统的模块化平台,目前沃尔沃S90标准轴距/长轴版、XC90以及提供海外市场的V90都基于该平台打造。

虽然在商用车上面很少见到过,但这种材料已经在汽车领域有了广泛应用了,最新款沃尔沃XC60底盘悬架中就采用了这种复合材料叶片弹簧。图中的绿色结构即为沃尔沃XC60中采用的横置玻璃纤维增强复合材料叶片弹簧,由玻璃纤维(本特勒公司提供)和聚氨酯(汉高公司提供)加工而成。 

这种叶片弹簧优点多多,在国外的一些轻量化重卡车和客车中,也开始采用复合材料叶片弹簧结构。目前各大汽车厂家和配套厂家都开始对这种复合材料板簧展开研究,很多先行者们迫不及待地将其普及到量产产品当中,有望未来取代钢板,那么这种复合材料板簧到底有什么好处呢?

1、明显减轻重量 

一般情况下,复合材料板簧的总重量(含金属接头)约为钢板弹簧重量的50%,可大大减轻的悬架重量,节省油耗。新款XC90通过采用GFRP制板簧,使悬挂整体的重量减轻了4.5kg。对于重型货车来讲,这种减重效果要比铝合金油箱、铝合金车轮来的更加简单粗暴,如果整车全部换装复合材料板簧能减轻上吨的重量,这就意味着可以装更多的货物,节省更多的燃油。 

2、减震性能更好

重卡常用的传统钢板弹簧行程较小,舒适度较差,而且传统的钢板弹簧由于簧片之间的摩擦力,会产生一定的异响。而对于复合材料叶片弹簧载荷分布均匀,其自带的阻尼特性,也可以加快振动的衰减,为乘客提供良好的乘坐舒适性。另外复合材料叶片弹簧一般采用单片簧结构,因此不会存在异响问题。

3、耐久性更好  

复合材料叶片弹簧具备极高的应力强度系数,在承受负载的情况下,韧性越高也就意味着耐疲劳性能越好。据实验统计数据,传统钢板弹簧的疲劳寿命约为10万次左右,而复合材料叶片弹簧的疲劳寿命是是普通多片簧的两倍以上,大大降低用户的使用和维护成本,另外其具有安全断裂的特性,能够提高车辆的可靠性。

写在最后的话:

不得不说,沃尔沃敢于尝试新事物的方式还是值得我们肯定。目前复合材料叶片弹簧的加工工艺比较复杂,复合材料的成本价格仍然比较高,大概是普通钢板弹簧的3倍以上,导致很多车企和消费者望而却步。不过随着科技的发展,这种复合材料在预期内会越来越便宜,相信复合材料叶片弹簧大规模普及的未来已经不远了。


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发表于 2020-09-30 23:09

但是前几天我的xc90的叶片弹簧从正中间断裂了,联系4s店从上海发了一根过来换了,在没有这根叶片弹簧的情况下还在高速继续行驶了100多公里,当时我只是觉得后面悬挂突然塌下来了,走还是可以走,没有其他异响,不知道对减震有没有伤害。