《暗信號(hào)·發(fā)現(xiàn)智能汽車的100個(gè)創(chuàng)新》專題由虎嗅汽車出品。聚焦于智能汽車正在發(fā)生的關(guān)鍵創(chuàng)新點(diǎn)，結(jié)合產(chǎn)業(yè)、商業(yè)以及用戶視角，為讀者解碼智能汽車產(chǎn)業(yè)正在發(fā)生的關(guān)鍵創(chuàng)新，并分析其背后的技術(shù)原理，以及將帶來(lái)的變化。

出品｜虎嗅汽車組

作者｜李文博

編輯｜周到

頭圖｜視覺(jué)中國(guó)

在 2018 年上映的電影《綠皮書(shū)》中，有這樣一個(gè)場(chǎng)景：坐在主駕位上的白人托尼利普，一邊操縱著方向盤(pán)，一邊給后座的黑人鋼琴家唐謝利遞上了一塊炸雞。從沒(méi)吃過(guò)這種妙物的唐在短暫抗拒后，終究還是沒(méi)抵抗住誘惑，大快朵頤了起來(lái)。

在這臺(tái) 1962 款凱迪拉克 Sedan De Ville 晃動(dòng)的車廂中，唐手中的炸雞，吃進(jìn)嘴里一半，掉在地上一半。

為什么會(huì)這樣，是這位世界上最偉大的鋼琴家手不穩(wěn)，拿不住雞？還是這位可以直接與弟弟通電話的黑人，人生首次吃雞，過(guò)于緊張，經(jīng)驗(yàn)不足？

不，都不是。

是這臺(tái)車羸弱的懸架能力，讓唐連一整塊炸雞都吃不到。

對(duì)汽車歷史稍有了解的人讀到這里，一定會(huì)忍不住跳出來(lái)反駁： Sedan De Ville 是凱迪拉克品牌最貴最奢的轎車，是和奔馳 S 級(jí)直接掰手腕的王者，是貓王、瑪麗蓮夢(mèng)露等頂流巨星的夢(mèng)幻座駕。

你敢說(shuō)它“弱”？

敢，因?yàn)橄啾饶腹尽ㄓ闷囋诹硪慌_(tái)凱迪拉克—— Seville STS ——上使用的 MRC （ Magnetic Ride Control ）主動(dòng)電磁懸掛系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，Sedan De Ville 的懸架能力，弱得就像站在巔峰時(shí)期泰森對(duì)面的蔡徐坤。

都不用正經(jīng)出手，站在那里，就知道孰強(qiáng)孰弱。

電磁懸掛，通用是爹

1975 年 5 月，被奧迪、奔馳和寶馬等歐洲豪華品牌虐到快沒(méi)有生路的凱迪拉克，推出了一臺(tái)看起來(lái)有些“莫名其妙”的中級(jí)轎車——Seville（賽威）。說(shuō)它莫名其妙，是因?yàn)楫?dāng)時(shí)造車的風(fēng)潮是越大越好，可賽威卻反其道而行之，成為當(dāng)時(shí)凱迪拉克產(chǎn)品型譜內(nèi)，車身尺寸最精巧的一臺(tái)車。

令通用汽車沒(méi)想到的是，這臺(tái)以“小即是大”為研發(fā)原點(diǎn)的轎車，一經(jīng)推出竟成為爆款。除了第一年產(chǎn)能爬坡，第一代車型四年的完整銷售周期中，年銷量從未低于 4 萬(wàn)臺(tái)。

1998 年，賽威迎來(lái)生命周期第五次，也是最后一次大換代。為了讓這臺(tái)拯救品牌于水火之中的“英雄”車型生得荒唐，走得風(fēng)光，凱迪拉克開(kāi)始在它身上極盡“整活”之能事：1999 年，免費(fèi)座椅；2000 年，贈(zèng)送胎壓檢測(cè)；2001 年，在 STS 車型上加裝 MRC 主動(dòng)電磁懸掛。

由此，凱迪拉克賽威成為世界上第一款配備主動(dòng)電磁懸掛技術(shù)的量產(chǎn)車，一直以“技術(shù)領(lǐng)先全宇宙”自居的德國(guó)豪華車，在看到凱迪拉克搶先一步量產(chǎn)了 MRC 后，一時(shí)間也沒(méi)什么好辦法，只能在巴伐利亞老家生悶氣。

當(dāng)?shù)聡?guó)人還沉迷在平衡液壓機(jī)油參數(shù)中不可自拔時(shí)，美國(guó)人已經(jīng)把磁流變液研究透了，突出一個(gè)“代際差”。

都是懸掛，為什么灌注傳統(tǒng)液壓機(jī)油的，就要比灌注磁流變液的落后一代呢？

解答這個(gè)問(wèn)題，我們先來(lái)快速?gòu)?fù)習(xí)下汽車懸掛的入門常識(shí)。

首先，懸掛是車輪與車身之間一切傳力連接裝置的總稱，主要作用有四個(gè)方面：

第一，將路面作用在車輪上的垂直反力、縱向反力和側(cè)向反力形成的力矩傳遞到車身上，保證車輛正常行駛；

第二，利用彈性元件和減振器，緩沖由不平路面?zhèn)鬟f而來(lái)的沖擊力，衰減振動(dòng)，確保車輛平穩(wěn)；

第三，利用懸架傳力構(gòu)件，導(dǎo)向車輪按相對(duì)的固定軌跡相對(duì)于車架或車身跳動(dòng)；

第四，利用懸架中的橫向穩(wěn)定器，防止車身在轉(zhuǎn)向或急打方向工況下，發(fā)生過(guò)大側(cè)傾。

基于此，懸掛的組成部件躍然紙上：

彈性元件，即彈簧。支撐垂直載荷，緩和和抑止不平路面引起的振動(dòng)和沖擊。鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、空氣彈簧和橡膠彈簧，都是常見(jiàn)的彈性元件；

減振元件，即減振器。用來(lái)迅速衰減汽車振動(dòng)，改善汽車的行駛平順性,增強(qiáng)車輪和地面的附著力；

導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，即控制臂、推力桿、防橫擺桿。作用是傳遞力和力矩，同時(shí)兼起導(dǎo)向作用。在汽車的行駛過(guò)程中，精準(zhǔn)控制車輪運(yùn)動(dòng)軌跡。

在復(fù)雜的懸掛中，彈簧和減振器是核心部件。彈簧負(fù)責(zé)緩沖，但無(wú)法減振，將“一次大能量沖擊”變?yōu)椤岸啻涡∧芰繘_擊”。減振器對(duì)彈簧起阻尼作用，抑制彈簧來(lái)回?cái)[動(dòng)，逐步減輕“多次小能量沖擊”對(duì)車身帶來(lái)的影響。雖然沖擊不可能減為零，但假若兩者合力得當(dāng)，足以讓整車舒適性得到質(zhì)的改善。

減振器的工作原理是：當(dāng)車身與車橋間出現(xiàn)振動(dòng)時(shí)，減振器內(nèi)的活塞桿上下運(yùn)動(dòng)，減振器腔內(nèi)的油液，從一個(gè)腔經(jīng)過(guò)節(jié)流孔進(jìn)入另一個(gè)腔內(nèi)，孔壁與油液間的摩擦，油液分子間的內(nèi)摩擦，對(duì)振動(dòng)形成阻尼力，汽車振動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為油液熱能，最后由減振器吸收，散發(fā)到空氣中。

減振器的阻尼，主要通過(guò)節(jié)流孔面積大小的不同來(lái)調(diào)節(jié)：孔面積縮小，活塞桿運(yùn)動(dòng)慢，減振器阻尼大，保持穩(wěn)定行駛；孔面積增大，活塞桿運(yùn)動(dòng)快，減振器阻尼小，適配坑洼不平。

對(duì)灌注在減振器腔內(nèi)的油液，國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局發(fā)布過(guò)GB 12691-2010國(guó)標(biāo)，并在2021年更新為GB 12691-2021國(guó)標(biāo)，在減振器油的粘度、極壓性能、氧化穩(wěn)定性等多個(gè)指標(biāo)上，給出了規(guī)范性指標(biāo)。

從降本維效的角度看，現(xiàn)有的減振器腔油液解決方案，適用于絕大部分普通懸架。如果對(duì)行駛品質(zhì)稍有追求，可以加點(diǎn)小錢，上全時(shí)主動(dòng)液力減震系統(tǒng)，即CDC（Continuous Damping Control）。這是一套通過(guò)電控液力阻尼調(diào)節(jié)閥控制內(nèi)腔油的裝置，內(nèi)置傳感器會(huì)以每秒 100 次的頻率檢測(cè)減振器工作狀態(tài)并實(shí)時(shí)反應(yīng)，調(diào)整阻尼。

不過(guò)，內(nèi)腔油的材料屬性，限制了減振器阻尼能力的上限，也讓汽車舒適性在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，沒(méi)有顛覆性突破。

好在，人性對(duì)“舒服”從不止步的追求，最終落地轉(zhuǎn)化成了一種神奇的液體。

從坦克，到吃雞

這種神奇的“液體”就是磁流變液（ Magneto-rheological Fluid，MRF ）。通常情況下，它看起來(lái)平平無(wú)奇，一旦受到磁場(chǎng)作用，MRF會(huì)在短時(shí)間內(nèi)由低粘度的牛頓液體變?yōu)楦哒扯鹊膹椥怨腆w。磁場(chǎng)消失后，MRF會(huì)回到最初液體狀態(tài)。該相互轉(zhuǎn)換可以無(wú)限次進(jìn)行。

磁流變液一般有三部分構(gòu)成：

第一，是載液，就像吃火鍋時(shí)的鍋底，一般是礦物油、硅油；

第二，是可磁化分散懸浮顆粒，通常是確定粒度分布的單質(zhì)Fe、Fe3O4粉體，就像下進(jìn)火鍋的丸子；

第三，是分散劑，它會(huì)對(duì)懸浮顆粒、載液進(jìn)行結(jié)構(gòu)化處理，解決分散穩(wěn)定性問(wèn)題，就像在火鍋里，勾了一道芡。

磁流變液的優(yōu)點(diǎn)可以用兩個(gè)詞總結(jié)：精確、迅捷。

在外界磁場(chǎng)作用下，可磁化軟鐵微粒的的屈服應(yīng)力可以通過(guò)改變磁場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)進(jìn)行精確控制，既可以實(shí)現(xiàn)不同的形狀，也可以排列成各種結(jié)構(gòu)。一旦磁場(chǎng)消失，這些微粒就會(huì)恢復(fù)為流動(dòng)狀態(tài)。

上世紀(jì) 90 年代，為了減少因車身振動(dòng)給坦克炮塔帶來(lái)的精度影響，美軍率先將磁流變液灌進(jìn)減振筒里，做成了又貴、又笨重、耐久度又很難保證的第一代磁流變液減振器。

直到 1999 年，通用汽車與德?tīng)柛２怕?lián)合開(kāi)發(fā)出民用的汽車磁流變液減振器，這項(xiàng)技術(shù)因其對(duì)汽車舒適性的徹底改造，榮獲當(dāng)年度世界一百大科技成果獎(jiǎng)。

令工程師欣喜若狂的是，磁流變液中的可磁化軟鐵微粒的“固液轉(zhuǎn)換”在瞬間即可完成，反應(yīng)速度比節(jié)流孔調(diào)節(jié)面積大小不知道快到哪里去。

為了配得上這種“迅捷”，工程師在每個(gè)車輪和車身連的接處，都加裝了一個(gè)和車載控制單元直連的位移傳感器，控制單元和減振器連接。

在行駛過(guò)程中，傳感器會(huì)高頻率偵測(cè)路面情況，并將實(shí)時(shí)信號(hào)回傳給車載控制系統(tǒng)。系統(tǒng)經(jīng)過(guò)與內(nèi)置數(shù)據(jù)庫(kù)的比對(duì)，將實(shí)時(shí)指令下發(fā)給各個(gè)減振器內(nèi)的電磁線圈，改變磁場(chǎng)，調(diào)整阻尼。

內(nèi)腔油減振系統(tǒng)的天花板 CDC ，其偵測(cè)頻率也不過(guò)每秒 100 次，在磁流變液減震系統(tǒng) MRC 每秒 1000 次的頻率面前，屬實(shí)是有些抬不起頭。

我們知道，最常規(guī)被動(dòng)懸架的阻尼力曲線在出廠時(shí)已經(jīng)固定，偏運(yùn)動(dòng)的不夠舒適，偏舒適的又沒(méi)支撐，很難讓人滿意。后期想調(diào)整，只能更換或加裝硬件（彈簧、減振器、防傾桿）。CDC 比被動(dòng)懸架多了一套電控設(shè)備，在運(yùn)動(dòng)和舒適間，具備了一定的靈活度，但也只是“螺螄殼里做道場(chǎng)”，算不上真正解決用戶痛點(diǎn)。

MRC 對(duì)路面的偵測(cè)更頻繁，傳感器獲得的數(shù)據(jù)就越多，應(yīng)對(duì)措施的顆粒度就更細(xì)，車輛的操控性就更好，給座艙內(nèi)乘員帶來(lái)的舒適感就越強(qiáng)。

2009 年，搭載 MRC 系統(tǒng)的凱迪拉克高性能車 CTS-V 以 7 分 59 秒 32 的成績(jī)，打破了四門轎車圈速在紐北賽道無(wú)法突破 8 分鐘的詛咒。搭載同款 MRC 的超級(jí)跑車克爾維特 ZR1 將紐北賽道成績(jī)提高到了 7 分 26 秒 40 。

兩條技術(shù)路線的“代際差”，在嚴(yán)酷賽道的拷打下，原形畢露。

不過(guò)，和所有具備一定先進(jìn)性的技術(shù)一樣，阻礙 MRC 進(jìn)入尋常百姓車的最大障礙，就是成本。

傳統(tǒng)減振器早已是成熟部件，豪華品牌車企的采購(gòu)價(jià)在 1000 元人民幣左右；CDC 多了電控，內(nèi)采價(jià)格一套頂天也就 8000 元。但 MRC ，低于五位數(shù)根本想都別想，這樣的高成本轉(zhuǎn)移到用戶身上，除非是超豪華品牌消費(fèi)者，愿意買單的也數(shù)量寥寥。

同時(shí)，MRC 高于傳統(tǒng)減振器的故障率，也讓車企頭疼。比如常見(jiàn)的 MRC 油封因無(wú)法承載系統(tǒng)工作時(shí)的熱量出現(xiàn)裂縫，導(dǎo)致漏液。再比如，磁流變液內(nèi)的雜質(zhì)會(huì)延遲“固液轉(zhuǎn)換”轉(zhuǎn)換速率，導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降，時(shí)間一長(zhǎng)，MRC 的表現(xiàn)還不如傳統(tǒng)減振器來(lái)得穩(wěn)定。

價(jià)格貴不是 MRC 的問(wèn)題，是筆者的問(wèn)題，一時(shí)也解決不了。但故障率高，可以在一次次迭代中，利用技術(shù)手段來(lái)查漏補(bǔ)缺。

在第四次迭代時(shí)，凱迪拉克對(duì) MRC 下了狠手，比如對(duì)減振器內(nèi)的流體溫度變化的補(bǔ)償精度更細(xì)，這樣可以提高持續(xù)激烈駕駛時(shí)，系統(tǒng)的性能穩(wěn)定性。同時(shí)，換用了新的磁流變液體配方，減少內(nèi)部摩擦，降低雜質(zhì)出現(xiàn)的概率。

以懸架系統(tǒng)彈簧剛度和減振器阻尼比這兩個(gè)參數(shù)是否可調(diào)為標(biāo)準(zhǔn)，家用車懸架可分為三類：

第一，被動(dòng)懸架：剛度和阻尼均為不可調(diào)；

第二，半主動(dòng)懸架：剛度不可調(diào)，阻尼可調(diào)，CDC 和 MRC 都算；

第三，主動(dòng)懸架：剛度和阻尼均可調(diào)， 即空氣彈簧 + CDC 或 MRC；

燃油車時(shí)代，雖然搭載 MRC 系統(tǒng)的車企很少，但大家在談及該項(xiàng)技術(shù)時(shí)，還都規(guī)規(guī)矩矩，不會(huì)刻意將 CDC 和 MRC 混為一談。但純電車時(shí)代，鮮少有車企會(huì)守這條規(guī)矩，恨不得把 CDC 和 MRC 之間的等號(hào)，直接花在還沒(méi)掏錢用戶的腦門上。

這種做法，無(wú)非就是把 CDC 這樣的便宜貨，賣出 MRC 的高價(jià)。但兩種技術(shù)間的先進(jìn)性差距，和由此帶來(lái)的用戶體驗(yàn)差距，相信讀完文章的你，已經(jīng)門兒清。在自己選車時(shí)，不妨多長(zhǎng)個(gè)心眼。

畢竟，炸雞不一定非要在開(kāi)動(dòng)的車?yán)锍裕?strong>把車停穩(wěn)后，再安安心心地吃，不是更香嗎？