車輛的底盤懸架分為獨立懸架和非獨立懸架,一般來說,獨立懸架性能更好,單側的路面顛簸不會影響到另外一側懸架。但大部分的車輛又通過一根桿將兩側的懸架連接在一起,這是為什么呢?今天我們主聊防傾桿。
什么是防傾桿?
防傾桿也稱橫向穩定桿,說它是連桿,其實它更像是一個彈簧,屬于汽車懸掛中的輔助彈性元件。防傾桿的結構很簡單,大致形狀是U型金屬桿,桿的兩端連接著懸架擺臂,防傾桿很像扭桿彈簧,通過桿的扭轉變形,實現了彈簧的功能。

說白了,防傾桿的核心作用是減少車輛在轉彎時或遇路面不平時,將外側車輪產生的扭力傳遞至內側車輪,從而有效減輕車身的側傾程度,改善乘坐舒適性。
傳統防傾桿的硬度由材質、粗細、長度等因素決定,一般通過粗細來調整剛度。例如,桿徑越粗,防傾桿所提供的力矩就越大,抗側傾能力越強。
為什么要使用防傾桿?
有了獨立懸架,為什么還要使用防傾桿呢?要知道,獨立懸架能實現較好的舒適性和操控性,工作時與其他車輪互不干涉,再換個角度說,獨立懸架的獨立性在于一側車輪的跳動時,不會影響另一側車輪的跳動。既然互不打擾,為什么還用防傾桿把兩側懸架串在一起呢?這就要提到車輛的側傾了。
當車輛在過彎時,彈簧所承受的簧載質量會自然地朝向車身外側移動,這就是所謂的車身傾側。而且彈簧還有個特性就是在離心力的作用下,外側受壓迫的彈簧會持續受到壓力,但內側的彈簧則會盡可能伸長。
車身傾側會導致車輪傾斜,除了減少輪胎與地面的接觸面積,過度的傾側也會影響車輛的操控反應,駕駛者也需要更長的時間來穩定車輛。

通過加裝防傾桿,車輛過彎時左右懸架產生的位移,使防傾桿發生扭轉并產生反抗力矩,成為傾側的阻力,起到抗扭作用,減少懸掛內側被拉伸的幅度,也減少了外側懸架被壓縮的程度,從而有效減少傾側幅度,達到橫向穩定的作用,雖然它并不能完全避免傾側。
那么為了進一步抑制側傾,是不是只要無腦提升防傾桿的剛度就可以了呢?當然不是。正常設計的防傾桿是一個彈性元件,所產生的力矩是讓左右車輪同上同下的,但如果防傾桿剛度太高,變成了剛性元件,這會讓獨立懸架失去獨立性,懸架變成“整體橋”了,這就讓舒適性變得很糟糕。另外,防傾桿直連懸架和車架,是一條傳遞震動的路徑。當路面不平引起震動總會傳遞到車身上,這也會導致舒適性下降。這也解釋了為什么防傾桿是通過橡膠襯套,而不是軸承固定到車架上的原因。
簡單來說,防傾桿的存在,讓車輛在操控性與舒適性之間找到了精妙的平衡點。但某些用車場景上,比如越野場景里,防傾桿有點“里外不是人”。
越野時,各種交叉軸、炮彈坑,需要車輛懸架行程盡可能更大,才能使輪胎能附著于路面。但這個時候,防傾桿就成了“攔路虎”,阻擋了懸架拉伸。不過好在技術一直在進步,帶電控的主動防傾桿就很好地解決了這一問題。
主動防傾桿 “魚與熊掌兼得”
所謂主動防傾桿,就是通過電子控制技術實現剛度的動態調節,主要原理是通過電機或者液壓的方式對左右懸架施加不同的力矩,從而更高效更及時控制懸架的拉伸。

以豐田的主動防傾桿為例,KDSS,全稱Kinetic Dynamic Suspension System,翻譯過來就是“可變動態懸架系統”。這套系統依然采用傳統的鋼制防傾桿作為“彈簧”以限制車輛側傾。不過在連接防傾桿的方式上進行了創新,其中一個依然采用傳統的拉桿,而另外一個則是“液壓桿”,在鋪裝道路行駛時,“液壓桿”內充滿液體,呈完全推出的狀態,實現防側傾。當車輛位于越野狀態時,內部液壓油不再具備壓力,此時“液壓桿”可以自由伸縮,實現“斷開防傾桿”的功能,從而提供更大的懸架行程。
KDSS防傾桿雖然一直處于連接狀態,但通過控制缸內的壓力,實現可軟可硬,平衡了公路操控性、乘坐舒適性和越野能力。
此外,隨著新能源汽車的流行,目前不少車企開始采用電機為主動防傾桿提供力矩。相比液壓式的響應更快,可提供的功能也相對更完善。

如極氪9X的48V主動穩定桿,驅動電機采用48V電壓,響應時間為0.2秒,可提供1400牛米的最大扭矩,實現最高80mm的舉升效果。過彎時,這套主動防傾桿能有效增強車輛的操控極限與行駛舒適性,此外,基于48V主動穩定桿還能實現側碰主動防撞抬升功能,假如車輛即將發生側碰時,可通過主動防傾桿對懸架施加反向力矩,將碰撞一側的車身抬高,以門檻梁承受沖擊,也能有效提升安全性。(朋月)