汽车底盘工程师谈逆向研发、制动距离和安全性
安全是所有汽车公司的底线。
文丨王海璐
编辑丨宋玮
理想的销量一路飙升。上半年交付了 13.85 万辆车,超过去年全年总和。6 月交付量首次破 3 万,已经达到周产 7500 辆的供应极限,理想汽车创始人、CEO 李想表示,7 月第二周将把产能提到 8000 辆。
与此同时,针对理想汽车的质疑从未平息。近期,理想 L9 引发争议,有声音指出,理想 L9 的底盘为逆向研发,导致车长与空间利用率不成比例;是同级少见的采用浮钳刹车制动器的 6 座车,激烈驾驶后易产生热衰减,影响制动距离等等。
对此,今日理想汽车回应,称车内空间未受影响,在安全性方面,摆出了第三方测试中百公里刹停结果,及中保研和 C-NCAP 权威测试中的成绩。
从福特造出第一辆车开始,汽车研发已有百年历史,但此后在很长时间都没有大的革新。新能源车发展起来后,汽车厂商在动力系统、软件能力方面展开军备竞赛,同时也根据电动车的特性不断改进加速性能、NVH(噪声、振动等)等。安全性,也应该是汽车厂商关注的首要问题。
《晚点 Auto》采访了三位汽车技术人士(于工、高工为理想汽车的底盘工程师),谈论了与逆向开发、制动距离和底盘演进相关的一些话题:
逆向开发,达不到要求
晚点 Auto:逆向开发在中国汽车行业是个普遍现象吗?
于工:在中国汽车行业起步阶段逆向是普遍现象,大家没有造车的经验,同时性能要求也不高,就会去市场找合适的竞品车进行逆向开发,那个阶段被逆向最多的车型基本都来自大众和本田、丰田。
现阶段随着汽车行业的发展,用户对性能、个性化以及极致的驾乘空间等要求越来越高,逆向任何一款车都无法满足以上的需求。所以我们必须要正向开发,但也不是说我们要去创造新的类型底盘悬架,如果你去细看目前市场上很多国产车或者新势力车型都会有豪华车的影子,比如 BBA、路虎、保时捷等,大家都或多或少借鉴了行业的成熟经验。
晚点 Auto:新车企没有技术积累,怎么从 0 到 1 开发出一个底盘?
于工:从零做起,只是针对车企,它招的人都不是小白,一定是汽车行业比较资深的工程师,都是带着经验的。汽车百年的历程,底盘悬架形式已经比较成熟,但是重要的是匹配,比如悬架侧倾中心、抗点头、纵倾中心等 K&C 特性如何集成的更优秀。只要市场定位确定了,我们可以根据自身的需求,量身打造出适合公司定位的底盘架构。
晚点 Auto:怎么看有人说理想的底盘是逆向开发做出来的?
于工:所谓的逆向我觉得不准确。车的悬架、底盘类型就那几种。现在有这么多车,怎么可能没有相似。比如说悬架,前悬架就一个麦弗逊,一个双叉臂。后悬的主体悬架就是三连杆、四连杆、五连杆。基本上都是按照这些结构去变种,总共不外乎七、八种形式。
开发一个车型,肯定或多或少会遇到一些比较头疼的问题。假如你没有好的思路,最好的解决办法就是去借鉴其他车企的结构布置形式。但是你说要完完全全把这个车 copy 下来,是不可能的。因为你的动力总成、车的比例都不一样。你把它 copy 下来,这个车的性能一定一塌糊涂。
用浮钳,也能把制动距离做到 38 米以内
晚点 Auto:浮钳刹车制动器和定钳制动的区别是什么,理想为什么选了前者?
高工:定钳和浮钳没有本质区别,都是通过液压推动活塞缸夹紧制动盘产生制动力。宝马 X7 使用的定钳等效缸径为 59.5mm,GLS 使用的浮钳等效缸径为 65mm。单从效能这点上看,X7 的四缸定钳效能未优于 GLS 双缸浮钳。
定钳行业首创为意大利供应商,“高颜值” 是其受青睐的重要因素;在有限的轮辋空间内,定钳在布置方面更为灵活;通过缸数的增加,卡钳的压力分布比较均匀。以上这些优点和制动性能没有关系,不影响制动距离。
理想汽车选择了双缸浮动式卡钳,通过系统匹配和性能调校,达成了百公里制动距离 37-38 米。奔驰 GLS 也选择了双缸式浮钳;特斯拉改款车型也逐渐转向浮动式卡钳路线。
钱工:一般来说,浮钳刹车制动器相对于定钳更简单、更便宜,成本相差一倍。浮钳只需要一个活塞和较少的零件,制造成本较低。定钳需要多个活塞、更复杂的结构和更多的零件。
定钳通常被认为具有更好的刹车脚感。由于设计中使用了多个活塞,并且活塞位置的布置更均匀,能够提供更直接、更灵敏的刹车反应,和更线性的制动力输出。这使得驾驶者更容易感知和掌控刹车力度,从而提供更好的操控性和驾驶体验。
浮钳可能在刹车性能方面存在一些局限性,但对于一般的乘用车来说,已经足够满足正常行驶和制动需求。且浮钳可以外接一个电机结构单独推动,驻车的时候可以夹紧实现 EPB(电子驻车制动)功能。
定钳更常见于高性能汽车或赛车。目前市场上大部分车型选择 “前固后浮” 的刹车布置方案。但也有例外,比如丰田在大多数车型选择前浮后浮的布置方案,大众 MEB 平台的电动车型选择前固后鼓的布置方式。
理想 L 系列和雷克萨斯前后都是浮钳,特斯拉 Model 3、蔚来 ET7 和大部分中高端车都是前固定、后浮动。
晚点 Auto:用定钳会有助于缩短制动距离吗?
高工:基于基础制动系统匹配合理的条件下,制动距离与卡钳形式关系较小。制动距离主要取决于 ABS 标定、轮胎的纵向附着系数。
钱工:定钳制动器通常可以提供更好的制动效果和更短的制动距离。它们的设计可以更均匀地分配制动力,并更好地控制刹车盘的热量。
浮钳比定钳更早容易达到热衰减,比方说,测试浮钳百公里刹停,5 次之后出现热衰减,刹车距离开始变长。那么定钳可能 8 次之后才会出现这种情况。
热衰减不仅取决定钳 / 浮钳。刹车盘直径大小、刹车盘是否打孔划线等等都有影响。虽然 GLS 也是浮钳,但是其刹车盘直径更大,车的重量更轻。
晚点 Auto:麋鹿测试、车身扭转刚度、百公里每小时刹停成绩反映了车的哪些性能?
钱工:麋鹿测试模拟了紧急避让动作,车辆需要迅速转向以躲避突然出现的障碍物,可以评估车辆的悬挂系统、悬挂调校、底盘稳定性等。通常操控性能和稳定性能出色的汽车能够以 70-80km/h 的速度成功通过测试。
车身扭转刚度是指车辆在转弯或急刹车等动态行驶过程中,车身的抗扭转能力。较高的车身扭转刚度可以减少车身侧倾,车身动态更为稳定,提供更好的平衡和操控性能。此外,车身扭转刚度越高,NVH 表现在理论上会更好。电动汽车的电池作为车身的一部分,很大程度上能直接提高车身扭转刚性,是 “与生俱来” 的优势。
百公里每小时刹停距离,是指车辆从 100 公里每小时的速度完全停下所需要的刹车距离,用来评估车辆的制动性能。它取决于刹车系统的设计、刹车盘和刹车片的材料、轮胎的附着力以及整车质量等因素。从原厂车的角度来说,刹停距离 35m 以下优秀,35-38m 算是良好,38-41m 算普通,41m 以上算比较差。
大部分车企不公布百公里刹停距离。一般汽车媒体或安全测试机构会进行测试。百公里刹停距离的影响因素较多,包括制动系统设计、刹车盘刹车片材料、轮胎类型、整车质量、路面条件等等。
配置都一样,最终拉开差距的是集成能力
晚点 Auto:理想现在的底盘,还有什么地方可以继续升级?
于工:无论你做到什么样,只能说是在那个阶段符合预期了,或者超出预期了。因为在有限的时间内把产品做到极致是不可能的,肯定会有一些遗憾,或者需要平衡的。未来的产品肯定是要把遗憾给处理掉。
理想为了满足用户多样化的需求,持续提升用户的体验,会在后轮转向、双腔空气悬架、双阀 CDC 减振器、线控转向、线控制动等进行产品开发和布局。随着整车智能化的发展,底盘电控系统的自研看来势必成为发展趋势。
晚点 Auto:电动车都在卷配置,底盘是怎么卷的,如何与对手拉开差距?
于工:像空气弹簧,我们做到了国内装配率最高,在市场成功,国内友商也在找孔辉、保隆这两家供应商进行开发,孔辉、保隆拿项目拿到手软,我们同时为此感到高兴。
同一个售价区间下,你要不做空簧,产品就没有竞争力;今天你用单腔空气弹簧,看到别人用双腔了,大家不在乎双腔和单腔到底给车带来什么东西,即使是相当的,也会觉得双腔比别人多一腔,性能也好,就卷起来了。2025 年、2026 年肯定像后轮转向这些东西要卷起来了。
从结构上基本上跳不出这个范围,最终能够拉开差距的,体现的是集成能力,就是你能不能在现有空间内,把产品发挥到极致,给乘客提供更大的便利性。性能上说,大家都用的一样的东西,你的团队能不能把底盘的集成和性能开发、调校,达到行业的顶尖。还有就是,你的软件的开发和标定,能不能把它的产品性能发挥出来。
晚点 Auto:汽车厂商有投入足够多的资金和人员去提高安全性吗?
于工:安全是我们的底线,无论是碰撞安全还是行驶安全,都应该是每个汽车厂商不遗余力、不计成本去提升的性能。
题图:理想汽车的底盘,来自理想汽车官网。
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