被神化了的空气悬挂

近期路虎在北京举办了一次活动，这次活动主要是通过对路虎揽胜、发现3的各种障碍，来测试他们的通过性能。举办方安排了许多用钢架搭起来的障碍，然后驾驶路虎揽胜、发现3通过这些障碍，在场人员无不拍手叫好，但笔者对于这种通过性测试确有些质疑。

首先，这样的通过性测试是在摩擦系数很高的钢架上完成的，而真正的野外通过，几乎都是在无道路条件下的土路，砂石路，或者泥泞路上进行的。我们知道揽胜、发现3原厂配备的是公路胎，并非越野胎。这种公路胎在厂家制作的钢架上是有非常好的抓地力的，所以能够很好的体现通过性，但真正到了野地，泥地里面，情况恐怕就会完全不同了。

这是一个小质疑。另一个大质疑就是厂家的解说员称揽胜、发现3，在通过各种障碍路面时，它的空气弹簧会自动冲方气，来调节每个车轮的高度，让车辆能够永远保持几乎水平的通过障碍。笔者对此并不认同。从照片上看，路虎发现3在通过障碍时，四个车轮的行程却是不一样，某些车轮收缩得厉害，某些车轮舒张得很多，感觉像是自动控制每个车轮悬挂的高度一样，但是笔者人为不尽然。

其实要达到这样的效果，不光是空气悬挂，就连普通的螺旋弹簧悬挂可以做到。甚至钢板弹簧整体桥悬挂也能做到，前提条件是悬挂的行程要足够长，效果才明显。达到这种效果的原因并非空气悬挂在自动调节每个车轮的高度，而是根据悬挂的受力不同才是的每个车轮被压缩的量不同罢了。我们不妨来了解一下空气弹簧的主要特点，那么问题自然就应刃而解了。

现在大多数第三代SUV（路虎发现3，大众途锐，保时捷卡宴）都采用了空气悬挂的配置，目的是为了能够升降底盘，达到公路性能和通过性能的统一。很多人会误认为空气悬挂是新一代SUV的标志，也是到了新一代SUV才被广泛采用的设计。其实不然。空气悬挂早在80年代末-90年代初，就已经在豪华房车上采用了。早期使用空气悬挂的车型有凌志（雷克萨斯）LS400，奔驰（W120）S600，林肯城市等。可见早在90年代初日本，美国，欧洲车上都采用过空气悬挂，而这些车无一例外都是D级大房车。

之所以要在房车上采用空气悬挂目的并不是为了提高通过性能。因为早期的空气悬挂是不能升降底盘的。而主要目的是为了提高舒适性和行车稳定性。要了解这些我们得先来了解空气悬挂与螺旋弹簧悬挂有何不一样。

在普通车辆上采用的螺旋弹簧以其结构简单成本低得到了大量的普及。但螺旋弹簧最大的缺点是只有一个固定的刚度，所以要么软，要么硬。我们知道在车辆行驶的时候根据不同情况和不同需要，我们需要弹簧最好能够根据我们的需要调整软硬度。为了大到这个目的，工程师们想出了不等长螺距设计。就是让螺旋弹簧的螺旋距离不相等，通常为两级。螺距近的弹簧部分刚度大，螺距远的地方刚度小。我们知道当轮胎压过一下细小的石子时，我们需要弹簧很软来转化振动，而此悬挂的行程并不厂。但是当车辆高速行驶时，如果遇到沟壑或小坎，我们就需要有较硬的弹簧支撑车体。虽然通过不等长螺距设计能够相对提高螺旋弹簧的性能，但离理想的状态还相差甚远。

空气弹簧之所以能以绝对的优势在豪华车上取代螺旋弹簧，主要是跟空气的若干个特性有关。是可以流动的物质，我们可以通过空气阀和空气泵来按照需要调节空气量。空气还有一个特性是螺旋弹簧永远无法做到的。螺旋弹簧的弹性系数只有一个，这个弹性系数是固定不变的。弹性系数大，弹簧硬，弹性系数小，弹簧软。再者就是弹簧的长度也是固定不变，要想改变弹簧的长度，必须把悬挂拆下来更换更长的弹簧，工程浩大，很多越野车喜欢这样改装，来提高离地间隙，从而提高通过性能。而空气悬挂正好解决了这两个问题。空气弹簧的弹性系数是变化的。我们在压缩空气的时候，空气被压缩得越多，弹性系数越大，它跟压缩的行程成平方正比关系。这正给行车带来好处，他能大大的提高行驶舒适性和稳定性。还有一个好处就是上文提到的，由于空气量可控，所以我们还可以通过行车电脑自动控制悬挂的软硬度或人为的通过操作按钮控制悬挂的软硬度。而且空气弹簧的长度和行程也是根据弹簧内压缩空气量的多少可控的，它通过与发动机相连的空气泵，象弹簧泵入空气，来加大空气弹簧的行程和长度。这就是我们在SUV上看到的可以升降底盘的原因。

不过，早期D级房车上使用的空气悬挂并不是为了升降车身高度为目的，而是为了提高舒适性和行车稳定性为目的设计的。就以凌志（雷克萨斯）LS400为例，它的空气悬挂有着固定不变的高度，也就是说它的底盘并不能升降。LS400的空气悬挂由两个气室组成，一个是主气室，一个是副气室。两个气室体积不一样。主副气室之间由电磁阀连接，电磁阀可以在电脑的控制下打开或关闭。这就意味着他能分离或联通主副气室。当电磁阀关闭时，主副气室隔开，在空气弹簧被压缩时，压缩的是主气室里的空气。此时被压缩空气的体积小，所以悬挂硬。当电磁阀打开时，主副气室联通，此时被压缩的是主气室和副气室内的空气。空气体积大，所以悬挂软。凌志（雷克萨斯）LS400就是通过这种方法来控制软硬度的。它具有两段可调功能。所以我们可见，除了空气被压缩的非线性特征以外，还可以通过电脑自动或人为调节悬挂的软硬度。因此每个悬挂的软硬度可以根据需要自动设定。 

那么我们就不难想象，当车辆加速行驶时，我们可以增加后悬挂的弹簧硬度来抑制抬头现象；当车辆制动时，我们可以增加前悬挂的硬度来抑制刹车点头现象；同样的道理，当车辆转弯时，我们可以通过增加外侧车轮的悬挂硬度来抑制转向侧倾。还有一个用途就是当车辆在短波不平路面行驶时，悬挂可以变软来吸收振动；当车辆高速行驶时悬挂能自动变硬来提高高速稳定性。这些都是空气悬挂的好处，也是为什么D级房车都喜欢采用它的原因。 

到了奔驰W120和W220的S系列，空气悬挂的性能得到了升级，原先只能分段可调软硬度的空气悬挂被改进成了无级可调。这样能更好的适应路面状况，提高各项行驶性能。