液压设备

自从比亚迪期待U8的亮相后，液压悬架又重新回到了大众的视野。之后，保时捷Panamera和蔚来ET9也使用了液压悬架并进行宣传。但事实上，液压悬挂并不是一项新技术。1954年，雪铁龙将液压悬挂应用于汽车。使用它的原因也很简单。二战后，法国的路况非常糟糕，而液压悬架可以带来传统悬架的舒适性。先发制人的优势也使雪铁龙在2007年之前一直使用液压悬架，并在当时将其作为雪铁龙C5的选装件安装。

然而，在那之后，除了梅赛德斯-奔驰的“ABC”和LX570使用的AHC液压悬架之外，这种诞生了半个世纪的液压悬架突然变得沉默。直到今天，三款新车使用了液压悬架，这种几乎被遗忘的减震形式又重新出现在大众的视野中。那么U8、Panamera和ET9的液压悬架是同一个东西吗？或者说它们之间有什么区别？这篇文章将揭示。

因为悬架本身是汽车学科中比较复杂的地方，同时大家对液压悬架的理解也没有传统的螺旋弹簧或者空气弹簧那么深刻，所以为了让大家真正理解三种液压悬架的区别，让我们从简单到困难。

首先，我们来谈谈这三款车的液压悬架的布置。从本质上来说，液压悬架是用后部带有管道的减震器取代传统的悬架减震器，然后通过改变内部的油量和开口的大小来改变高度和阻尼。虽然逻辑基本相同，但三款车的控制单元布局存在很大差异。

首先，它率先宣传了液压悬架U8的外观。对丰田AHC（主动高度控制）主动高度控制系统了解较多的朋友会发现，U8上的液压悬架实际上与丰田AHC高度相似，最直观的是液压控制机构的位置。从上图可以看出，U8的【多级缓冲蓄能器】放置在大梁侧面，通过油管与相应的减震器连接。之所以要放在大梁上，是因为越野车的工况复杂，悬架被地面撞击的概率高。如果蓄能器安装在悬架上，它可能会在越野过程中损坏。

同样，丰田AHC系统的蓄能器也安装在大梁的侧面，布置与U8几乎相同。至于控制油量的油泵，两者都放在大梁的尾部，通过管道与蓄能器连接。同时，对角轮相互连接。例如，当左前轮被压缩时，被挤压的内部机油将回流并进入右后轮的管道以拉伸悬架长度，当右前轮被压缩时也是如此。但需要注意的是，四个车轮的管路集成在一个总泵内，共用一套油路系统。

作为一辆汽车，Panamera不需要考虑越野场景，因此其电动油泵被放置在更靠近减震器的悬架附近，每个泵仅控制一个减震器。换句话说，与U8云起-P相比，Panamera的液压系统可以直接控制单个车轮的阻尼和高度，而不会给其他车轮带来额外的影响。但由于新一代Panamera的底盘结构与上一代相差不大，且上一代开发时没有考虑使用液压悬架的场景，因此其控制机油的电动泵最终被放在了前后副车架上方，并占据了防倾杆的位置。好在它可以实现防倾杆的功能，所以使用液压悬架的Panamera取消了与左右车轮互联的防倾杆。

相比较而言，蔚来ET9的ClearMotion液压悬架的整体思路实际上与Panamera相似，都是单电动泵匹配单轮的方案。但由于蔚来在设计ET9时考虑了液压悬架的应用，其整套执行器并没有像Panamera一样安装在副车架上，而是安装在整套减震器靠近塔顶的位置，集成度明显优于Panamera和仰望U8。

在我们弄清楚U8、Panamera和蔚来ET9的动作元素排列的差异后，让我们了解它们是如何工作的。但是，为了便于阅读以下内容，我们应首先简要了解液压悬挂基础的工作特点。在初中的物理课上，我们学到了液体几乎不能被压缩，以及帕斯卡定律，因此聪明的人类制造了许多液压工具，从液压钳到起重机。对于汽车来说，除了制动外，还可以通过在内部加油或放油来改变长度，这会影响车辆的离地间隙。

然而，不可压缩的特性也使液压悬架无法很好地支撑车身。因此，当雪铁龙在1954年开始使用液压悬架时，它的内部并没有完全充满液压油，而是在内部设计了一个球形机舱，液压油连接到软隔膜下方的减震器上，并且在其上方有一种非常稳定的氮气作为弹性介质来支撑汽车。整个工作流程是，当悬架向上压缩时，不可压缩的液压油会推动隔膜，然后压缩上面的氮气，最后性能会变慢。此时，流量被液压油路上的阀体限制，并获得阻尼。

仰望U8，cloud-web -P结构实际上是从上述液压悬架的基本原理演变而来的。电动泵驱动液压油提供高低行程调节，阀体开度大小负责阻尼调节。此外，由于抬头U8的四个车轮共用一个油壶，并且对角车轮相互连接，因此抬头U8的液压油还起到增加车轮与地面附着力的作用。例如，当右后轮被压缩到极限时，“被挤压”的液压油将流回联动模块，并直接供应给此时需要悬架接地的左前轮，以确保轮胎与地面的附着力。

此外，仰望U8的云念-P液压悬架还采用了可变刚度设计。具体实现方式类似于多气室空空气悬架，通过内部阀体的开闭来改变气体容积，从而实现可变硬度。然而，也许它太重了，以至于无法抬头看U8的3.5吨重量。车辆还在悬架摆臂上提供了一个普通的螺旋弹簧作为另一组承载部件。所以抬头看U8的车身离地间隙不同，会使螺旋弹簧呈现不同的刚度，最终影响整车的悬架刚度。

我们已经知道Panamera有四个电子油泵来独立控制四个车轮，因此每个车轮的动作完全解耦，不会相互干扰。此外，Panamera没有像仰望U8那样使用传统液压悬架的球形机舱，而是将电子油泵直接与减震器相连以改变悬架高度，并通过两组电磁阀在较大范围内调节阻尼。

在支撑车辆的部分，Panamera务实地使用了单腔空悬架（红色部分），这意味着高度和硬度几乎解耦的空悬架在车身高度发生变化时不会影响悬架刚度。但是，由于在快速颠簸、赛道驾驶等阶段，液压减震器将参与支撑车身。因此，Panamera的单腔空悬架刚度会相对较软，以确保低速行驶时的平顺性，并通过双电磁阀的主动液压减震提供适当的减震和阻尼。

ET9的结构几乎相同，但由于液压泵集成在塔的顶部，因此集成程度更高，但其整体工作原理实际上与保时捷Panamera非常相似，并且还与空气体弹簧匹配，以配合电控液压系统改变车辆的高度。

介绍完布局位置和工作原理，让我们最终了解三款车的液压悬架实现的功能，从仰望U8开始。作为一款硬派越野车，Lookup U8采用了这种对角互联结构，就像硬派越野车需要使用整体桥并断开防倾杆才能最大程度地使车轮接地一样。此外，高达200mm的调节范围也让U8拥有非常夸张的离地间隙，便于越野障碍。并且与空气动悬架相比，液压悬架在调节速度上明显更快。所有这些设计都是为了提高车辆的越野能力。

此外，3.5吨的重量对于一款高重心的硬派越野车来说也太夸张了。在转弯、加速和制动时，由于重量过大，会产生大量的侧倾和俯仰。因此，U8的小芸-P液压悬架也将使用液压减震器在转弯和加速时发挥抗侧倾和抗俯仰的作用。此外，还有一些衍生功能，如露营水平，降低车身进入地下室等。

从理论上讲，保时捷Panamera的最终效果也是提高整车的操控性，通过使用电动泵驱动液压来实现防俯仰和防侧倾功能。其中，Panamera的单个液压泵可以产生1019kg的最大提升力，因此即使在极限状态下将整车重量转移到外侧车轮上，它仍然可以提升车身以保持姿态并减少侧倾，而这样的提升力也使Panamera完全放弃了传统的防侧倾杆设计，整车的防侧倾和俯仰完全由电液系统负责。而且，当液压系统抵抗侧倾时，由于外减震器会顶起车身，Panamera会有一定的负倾角，类似于高圈的状态，这会增加转弯速度。

此外，Panamera还可以利用单个液压减震器的膨胀和收缩来改变车辆转弯时单个车轮的负载，从而使内侧车轮具有更高的负载和更好的抓地性能。至于其他功能，它相对传统，例如通过电机改变阻尼以带来更舒适的减震性能和抬高车身，使上下车Panamera汽车更加方便。

由于蔚来ET9的整个系统原理与Panamera相似，因此它可以实现的功能几乎相同。但由于车辆尺寸、纯电动布局等关系，ET9在采用电控液压悬架的基础上，仍然配备了机械式防侧倾杆，因此很可能是电动车过重，电子液压泵无法完全满足转弯时的防侧倾工作。

不过，与Panamera相比，ET9仍有一些优势。例如，得益于车顶的激光雷达系统，与Panamera的被动调节相比，ET9的电控液压悬架可以实现前馈控制，即通过激光雷达扫描前方道路，可以提前将坑洼“告诉”电控液压泵，并进行适当的阻尼调节。为此，ET9液压悬架的宣传视频中可以实现“真正的魔毯”效果。

此外，强大的电控液压泵实际上会消耗大量电力，因此Panamera的电控液压悬架仅适用于具有400V供电能力的插电式版本。传统汽油版配备了PA（保时捷主动悬架控制系统）、双腔空气弹簧和双阀减震器。至于纯电驱动的ET9，在一定基础上解决了功耗问题。当悬架被压缩时，减震器中的液压油实际上完成了一次能量转换，将动能转化为热能。ET9利用这一原理吸收悬架被塔顶电子液压泵压缩时的动能，最高可产生5kW的电能回收，避免因电子液压泵功耗过大而影响续航。

如今，每个人都在冲回液压悬挂的怀抱。除了液压悬架在阻尼方面的优势外，它还可以有效地提高舒适性，并且它还具有更快的响应速度和更好的操控性。但是还有一点是我们不能忽视的，那就是体重的增加。对于空气弹簧，在相同气压下，体积越大，承载能力越强。但是靠近悬挂的地方很珍贵，大空的悬挂必然会违背思路。这个时候，一直有四两公斤的液压才能真正发挥它的优势。