簡(jiǎn)單分析科尼賽克的底盤設(shè)計(jì)

今天，小編給大家簡(jiǎn)單分析科尼賽克的底盤設(shè)計(jì)。

首先自然要普及一下這臺(tái)背景車輛的信息。

Agera RS 是 2015 年在日內(nèi)瓦車展亮相的車型。其的基礎(chǔ)版本是 Agera R。Agera RS 搭載一臺(tái) 5.0 升雙渦輪增壓 V8 引擎，可在普通汽油情況下提供 1160hp 馬力，更有后期被稱為 MegaWatt 的升級(jí)包可將引擎推至 1341hp。

和所有科尼賽克車一樣，Agera RS 采用的是中后置引擎，后輪驅(qū)動(dòng)的方式，變速器則為一臺(tái) 7 速雙離合變速器。



在這張圖上，你可以看到底盤的隔熱罩，電池等一些設(shè)備已經(jīng)裝在了車輛上。

在這一步驟上，科尼賽克的工程師們需要給這臺(tái)車安裝很多用于冷卻的管道以及 HVAC 系統(tǒng)。而電纜的安裝也會(huì)在這一步完成。所有的電纜的設(shè)計(jì)和安裝都是由科尼賽克工程師獨(dú)立完成。

副框架是在瑞典本地設(shè)計(jì)并制造出來的。副框架將承載包括變速箱，引擎，轉(zhuǎn)向，剎車和懸掛等部件，這些部件將最終通過副框架連接到車身上。

在下圖中，你可以看到前副框架和懸掛連接到車輛底盤上。



OK，下面讓我們進(jìn)入技術(shù)解析階段。
科尼賽克將開始解釋以上部件的設(shè)計(jì)思路以及其在 Agera RS 中的作用。

畢竟，是這些部件才能保證這臺(tái)科尼賽克將巨大的引擎動(dòng)力傳遞到地面上，并且無論在攻彎還是跑直線的時(shí)候都能將自己牢牢的按在地上。

下圖是科尼賽克的后部直觀圖，也是我們即將開始討論的技術(shù)重點(diǎn)。


Wishbone（叉臂結(jié)構(gòu)）
（雙）叉臂結(jié)構(gòu)是科尼賽克懸掛的重中之重。雙叉臂有好多不同的名字，你可以叫它雙 A 臂，雙橫臂等等。下圖是科尼賽克雙叉臂懸掛的清晰大圖。



科尼賽克的雙叉臂是根據(jù)科尼賽克的要求在德國的 CP Autosport 進(jìn)行量身定做的。
這家公司同時(shí)也為諸多的究極跑車（hypercar）提供類似的服務(wù)?？颇豳惪说碾p叉臂和副框架是采用無縫鉻鉬合金鋼進(jìn)行打造的。

對(duì)于懸掛而言，鉻鉬合金鋼是現(xiàn)階段強(qiáng)度最高，重量最輕的的材質(zhì)，因此是懸掛最佳的材質(zhì)。那么，碳纖維能做懸掛的材料嗎？

科尼賽克會(huì)在后面給出答案。

之所以科尼賽克的操縱能夠如此出色的原因是其的雙叉臂非常非常非常非常非常非常長(zhǎng)。這套雙叉臂的長(zhǎng)度大大的超出了同類型民用車的范疇。

更長(zhǎng)的雙叉臂早輪胎運(yùn)動(dòng)的時(shí)候保證了更小的輪距間偏差。這保證了輪胎運(yùn)動(dòng)的時(shí)候有更小的側(cè)向滑動(dòng)的趨勢(shì)，由此保證了車輛的穩(wěn)定性。

換句話說，這意味著

輪胎會(huì)有著更小的磨損

科尼賽克會(huì)有更好的循跡性

后部雙叉臂俯視圖。


當(dāng)車輛遇到不平的路面的時(shí)候，懸掛系統(tǒng)允許上下運(yùn)動(dòng)。

你會(huì)希望懸掛系統(tǒng)有著出色的上下運(yùn)動(dòng)能力，但是你絕對(duì)不會(huì)希望懸掛會(huì)前后運(yùn)動(dòng)。雙叉臂可以行成平行四邊形。當(dāng)你的雙叉臂越長(zhǎng)，在懸掛的正常行程內(nèi)的前后移動(dòng)就會(huì)越少。

肯定會(huì)有人問，其他車輛也使用雙叉臂嗎？

很多民用車都會(huì)采用雙叉臂結(jié)構(gòu)。而雙叉臂的特性導(dǎo)致如果你需要一個(gè)非常長(zhǎng)的雙叉臂，這個(gè)雙叉臂必須要非常寬，這進(jìn)一步擠占了寶貴的底盤空間。

因此這些車輛由于需要和車輛空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行妥協(xié)，它們的雙叉臂都設(shè)計(jì)的非常短。

在科尼賽克的設(shè)計(jì)中，引擎和變速箱極端緊湊。這兩個(gè)部件是如此緊湊以至于科尼賽克有著充足的空間進(jìn)行長(zhǎng)雙叉臂的設(shè)計(jì)。

如果不清楚科尼賽克引擎設(shè)計(jì)的同學(xué)可以去翻翻我們之前的文章。而這種長(zhǎng)雙叉臂的設(shè)計(jì)最終為科尼賽克的操縱性打下了最堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

Upright

雙叉臂連接到 upright 的外側(cè)。

Upright 對(duì)輪軸軸承分外重要。和其他的車輛相比，科尼賽克的輪軸軸承的尺寸是超級(jí)大，因此 upright 的尺寸也相當(dāng)之大。


在如此大的尺寸下，理論上這些部件都會(huì)非常重。

科尼賽克也采用了通用的辦法，偷輕。從背后來看，這部分的部件都是中空的。當(dāng)然，這是保證整個(gè)部件仍然能夠維持最大的強(qiáng)度前提下盡可能的進(jìn)行輕量化處理。


輪軸軸承
科尼賽克的輪軸軸承的尺寸是現(xiàn)在汽車世界最大的。達(dá)到了足足 240mm。


科尼賽克的輪軸軸承采用了球狀軸承單元。

也由于巨大的尺寸，這套軸承有著更多的滾軸。有些人可能會(huì)認(rèn)為過多的滾軸會(huì)增加摩擦力。但事實(shí)是相反的。更多的滾軸意味著更小的負(fù)荷，更小的負(fù)荷意味著更低的摩擦力，更低的摩擦力意味著更快的速度，更小的熱量。

實(shí)際上，如果你的車速能夠經(jīng)常達(dá)到 400km/h，你會(huì)需要這種類型的軸承單元以應(yīng)對(duì)可怕的壓力和熱量。

總結(jié)一下這種軸承的優(yōu)點(diǎn)

更小的熱量，更低的阻力，更低的磨損概率和更棒的燃油性。

更大的尺寸保證了更堅(jiān)硬的材質(zhì)。和更大尺寸的 upright 結(jié)合起來，這套軸承可以最大程度的幫助雙叉臂懸掛。雙叉臂，就如我們上文所說的，主要的目的是減少側(cè)向移動(dòng)來保證更佳的循跡性。如果側(cè)向移動(dòng)由于過小的 upright 和軸承出現(xiàn)的話，這套雙叉臂的設(shè)計(jì)會(huì)毫無意義。

這臺(tái)車的在高速下非常穩(wěn)定。

這是因?yàn)檫@個(gè)懸掛的特殊幾何學(xué)設(shè)計(jì)導(dǎo)致整臺(tái)車不會(huì)有側(cè)向的運(yùn)動(dòng)，因此保證了即使車手雙手不介入，這臺(tái)車也能自行循跡。

軸瓦

科尼賽克選擇了滾針軸瓦（needle bearing），小 C 也不知道國內(nèi)是不是叫這個(gè)名字。

這套軸瓦增加了懸掛的剛性和硬度，減少靜摩擦和滯后現(xiàn)象（零件被其使用的方式改變形狀的趨勢(shì)，' 靜摩擦 ' 是趨于防止靜止表面運(yùn)動(dòng)的摩擦力）。


同時(shí)，滾針軸瓦可以進(jìn)一步和底盤，懸掛其他部件配合，提供一個(gè)舒適的駕駛環(huán)境。

提供一個(gè)舒適駕駛環(huán)境的重要因素是重量?？颇豳惪耸且慌_(tái)非常輕的車，或者，更加專業(yè)的解釋，科尼賽克有著非常輕的碳纖維的輪轂。

這些輕量化的輪轂，配合上大尺寸，低阻力的軸承，以及超長(zhǎng)的雙叉臂懸掛，意味著在車輛在經(jīng)過不平整的路面的時(shí)候，懸掛會(huì)非常迅速的進(jìn)行調(diào)整。

由于長(zhǎng)懸掛的設(shè)計(jì)，科尼賽克的懸掛行程變化會(huì)非常低，配合上輕量化的部件設(shè)計(jì)，車輛最終對(duì)路面的反應(yīng)會(huì)前所未有的迅速，因此保證了非常舒適的駕乘和精確的操控感受。

同時(shí)，科尼賽克特殊的 O-ring 結(jié)構(gòu)保證了滾針軸瓦不會(huì)對(duì)某一個(gè)方向有偏好，而是在旋轉(zhuǎn)的時(shí)候保持穩(wěn)定。

防傾桿

絕大多數(shù)防傾桿都如下圖所示。


但是科尼賽克研發(fā)的防傾桿則和一般的防傾桿有所區(qū)別，它是一個(gè) Z 形。請(qǐng)注意看下圖的 Z 形防傾桿。



這套防傾桿是科尼賽克在初期研發(fā)就開始不斷進(jìn)化的部件。Z 形防傾桿只有一個(gè)中心點(diǎn)，而傳統(tǒng)的防傾桿有兩個(gè)中心點(diǎn)。這個(gè)單中心點(diǎn)的設(shè)計(jì)減少了摩擦從而增加了精確度和響應(yīng)速度。

這套防傾桿的中間部分是鋼制結(jié)構(gòu)，兩側(cè)則采用了碳纖維結(jié)構(gòu)。當(dāng)車輪有移動(dòng)的時(shí)候，碳纖維結(jié)構(gòu)推動(dòng)中央鋼制結(jié)構(gòu)，而鋼材本身會(huì)有一點(diǎn)點(diǎn)的形變但是最終會(huì)被材料本身和兩側(cè)的力度所抵消。

這仍然是一個(gè)基于扭力的結(jié)構(gòu)，就和傳統(tǒng)的 U 型結(jié)構(gòu)的防傾桿一樣。

但是，科尼賽克所選擇的材料，缺少 drop-link 的設(shè)計(jì)以及相應(yīng)特殊角度的應(yīng)用保證 Z 型防傾桿會(huì)提供更為漸進(jìn)的響應(yīng)?？颇豳惪说姆纼A桿采用了輕量化的設(shè)計(jì)，因此僅僅只有傳統(tǒng)防傾桿五分之一的重量，這也保證了更快更精準(zhǔn)的響應(yīng)。

減震器

減震器來源于 Ohlins，這是一家瑞典的品牌。但是，這不是普通的 Ohlins。


當(dāng)減震單元到達(dá)科尼賽克的工廠的時(shí)候，原廠的控制單元會(huì)被更換成科尼賽克的定制電子控制單元以保證更好的回彈和震動(dòng)吸收。
電路板和處理器均為科尼賽克自己的設(shè)計(jì)因此科尼賽克的工程師可以更好的和車輛交流。在這種情況下，科尼賽克可以更好地收集關(guān)于車輛的信息。

比如在賽道上，科尼賽克的工程師可以實(shí)時(shí)收集車輛信息并進(jìn)行重新編程以保證更棒的賽道表現(xiàn)。這種再編程可以在網(wǎng)絡(luò)上完成，也可以工程師們實(shí)地完成，不管車輛在世界哪個(gè)角落，科尼賽克都可以提供最好的支持。

雖然在這個(gè)世界上存在很多的主動(dòng)式減震系統(tǒng)，但是沒有一個(gè)一家的系統(tǒng)能夠達(dá)到科尼賽克這種對(duì)減震獨(dú)立的電子系統(tǒng)控制以及遠(yuǎn)程編程能力。

在每一個(gè)彎道，車輛的減震都會(huì)記錄車輛高度，回彈，吸收等一系列參數(shù)。

簡(jiǎn)單來說，當(dāng)你沖向一個(gè)彎道的時(shí)候，系統(tǒng)可以提前半秒自動(dòng)預(yù)載減震單元的設(shè)置，從而提供最佳的抓地力和保證最佳的轉(zhuǎn)向感受。

當(dāng)然，這需要很多工作，但是在科尼賽克一切都是可能的。

三倍減震（triplex）

這個(gè)三倍減震自然是直譯。



科尼賽克使用這個(gè)名字的意思是，科尼賽克在車輛后部擁有第三套減震系統(tǒng)。這個(gè)減震系統(tǒng)的目的是為了提供防止車輛下墜（anti-squat）對(duì)懸掛的引擎。

車輛在急加速的時(shí)候由于慣性因素，車輛后部會(huì)下墜。而剎車的時(shí)候，車輛前部會(huì)出現(xiàn)點(diǎn)頭的現(xiàn)象。
對(duì)于剎車時(shí)候車輛點(diǎn)頭的因素，科尼賽克采用了優(yōu)化雙叉臂懸掛的方式。

你將雙叉臂以一個(gè)特殊的角度，而不是將其完全水平放置的方式來抵消 " 點(diǎn)頭 " 的效應(yīng)。再強(qiáng)調(diào)一下，之所以科尼賽克能夠如此設(shè)計(jì)的原因來源于其超長(zhǎng)的雙叉臂結(jié)構(gòu)。



在后部則沒有采用這種設(shè)計(jì)。

一開始，科尼賽克認(rèn)為原有的懸掛能夠輕松應(yīng)對(duì)車輛的馬力和抓地力的需求。但是，當(dāng)引擎的馬力來到了 1100hp 的時(shí)候，科尼賽克遇到了越來越多的下墜問題。

這種下墜其實(shí)是一把雙刃劍。好處是，車輛的重量集中到了后部，因此后輪會(huì)得到更大的抓地力。壞處是，車輛前部的平衡被破壞，車輛的操控會(huì)大打折扣。

這也是為何 Triplex 被運(yùn)用的原因。

當(dāng)你原地全油門起步的時(shí)候，車尾會(huì)下墜，因此這時(shí)候你想要將后部稍微升起一段距離以抵消車位下墜的趨勢(shì)。而傳統(tǒng)的減震器會(huì)處于被壓縮的狀態(tài)。

這時(shí)候，科尼賽克 Triplex 會(huì)介入來抑制這個(gè)趨勢(shì)。由于特殊的設(shè)計(jì)，只有在加速的時(shí)候，也就是兩側(cè)的減震器都被壓縮的時(shí)候，triplex 才會(huì)介入。

當(dāng)車輛攻彎的時(shí)候，也就是一側(cè)減震器被壓縮的時(shí)候，triplex 是不會(huì)工作的。同時(shí) Triplex 還可以和防傾桿一起工作，當(dāng)行駛在不平整的路面的時(shí)候，其用于抑制防傾桿。

而攻彎的時(shí)候，triplex 則不會(huì)抑制防傾桿的作用。