继上一篇悬架科普之后（可点击链接前往了解），相信大家对于悬架都有了一定的了解：悬架结构决定性能上下限，调校才是决定好坏。

但仅仅通过单一的悬架结构，还是很难做到舒适性和操控性兼得，毕竟较软的悬架能够增强舒适性，但操控性就会大打折扣；较硬的悬架能使车辆操控性提升，但会导致舒适性下降。

不过，随着汽车行业的发展，人们也通过科技解决了这个“软硬”的问题，甚至能做到“变高变低”。

没错，今天我们来科普的就是底盘悬架上的“香饽饽们”：空气弹簧、CDC 电磁减震器、FSD 可变阻尼悬架、云辇-Z 的“直线电机”...... 

被动？半主动？主动？

我们在上一篇的悬架系统当中讲过，悬架系统主要由弹性元件（弹簧）、减震器、导向机构（控制臂、连杆、转向节等）构成。

其中弹性元件和减震器主要起到缓冲减振的作用，导向机构则使车轮按照一定轨迹跳动，起导向作用。

而当我们谈论悬架的时候，永远不可能绕开两个话题就是舒适性和操控稳定性。

他两就像一对“活冤家”，互相不对付，讨好一个，就会得罪另一个，难以“脚踏两只船”。

而对于车辆的操控稳定性和舒适性而言，悬架有两个参数非常重要，那就是弹簧的刚度，以及减震器的阻尼。它们的“大或小”直接决定了车辆的走向：

• 弹簧刚度大，也就是悬架硬，有利于操纵稳定性，但是对于路面过滤差，也就是舒适性会变差； 弹簧刚度小时，舒适性好，但是由于悬架软，车辆更容易侧倾，操纵稳定性变差。
• 减震器阻尼大，即减振器偏硬，对转向的响应较快，但是不利于舒适性。减震器阻尼小，也就是减振器偏软，舒适性好，但相对转向的输入较慢，不利于操纵稳定性能。

那么我们把弹簧和减震器做到随意调节，想大就大，想小就小，问题不就解决了？

非常正确，随着汽车行业的发展，这个想法也得到了落地。

让悬架系统除了根据导向机构（结构） 分为独立悬架和非独立悬架外，还会根据弹簧刚度和减振器阻尼这两个参数是否可调进行分类，大致可以分为被动悬架、半主动悬架以及主动悬架。

先说说被动式悬架，它其实就是由螺旋弹簧和液压减振器组成的机械式悬挂。我们常提到的麦弗逊、双叉臂、多连杆、扭力梁等等都属于机械式悬挂这一类。

它们的弹簧刚度、减震器的阻尼都是无法主动调节，也不会随外部状态而变化，因而也称这种悬挂为被动式悬挂。

简单来说，被动式悬架在出厂时就已经决定了整体车辆的属性：软或硬、舒适或者运动，也就只有一种风格。

正因如此，在以往的时期里，根据不同车企的取向以及文化，都会形成自己的固定风格，比如宝马偏运动，奔驰偏舒适等等。

半主动式悬架，简单来说就是允许对弹簧刚度与减震器阻尼其中之一进行调整，并且通过传感器等测量元件和控制元件来主动调节弹簧刚度或者减震器阻尼。

其中最为常见的一种搭配方式是螺旋弹簧+CDC 电控减振器（或者 FSD 可变阻尼减震器），阻尼可调，刚度不可调；还有一种搭配方式是空气弹簧+减振器，刚度可调，阻尼不可调，但这种搭配一般非常少见。

而主动悬架则指的是弹簧刚度和阻尼力均可调的悬架系统，通常采用空气弹簧与 CDC 电磁减震器相结合的结构。

该悬架系统中也会配备加速度、位移、高度传感器等测量元件和控制元件，使车辆能够根据各种外部条件来主动调节 弹簧刚度和减震器阻尼力大小。

空气弹簧？CDC？FSD？

简单讲完上面悬架的主被动概念之后，我们来深入看一下这些实现“软硬”兼得的一些弹簧以及减震器到底有什么区别，以及有什么“新花样”吧。

1、空气弹簧

空气弹簧简单来说就是一个可以充放气的橡胶气囊，取代掉了传统的螺旋弹簧，利用气体压力来形成“刚度”的一个弹性元件。

这样一来，气体的可压缩性就承担起悬架的缓冲作用，因此这种采用储气橡胶气囊作为弹性部件的悬架，也被广泛称为空气悬架。

相对传统的螺旋弹簧，仅通过自身的弹性和形变来吸收路面的冲击的弹性元件来说，空气弹簧就复杂得多。其中它的核心部件可以分为橡胶气囊、空气压缩机 、储气罐、电磁阀以及传感器/控制单元等附件组成。

而空气弹簧的工作原理就是先通过空气压缩机产生压缩空气，预先为储气罐进行充压。再通过传感器所接受到的调节信号，由控制单元向储气罐和电磁阀做出指令，为气囊进行充放气，从而改变悬挂的高度和刚度。

不过需要注意的是，空气压缩机是不会直接对气囊进行充放气，而是通过“中间媒介”储气罐来进行。

主要原因是频繁工作会减少压缩机的寿命，并且压缩机工作时，会有较大的噪音，所以空气压缩机会先将气体充入储气罐中，储气罐内部达到一定气压后，压缩机就停止工作。而排气工作则是依靠车身重量将气囊内的气体排出。

而随着汽车工业的发展，空气弹簧系统也在不断创新。如今，市场上的空气悬挂系统主要分为单腔空簧、双腔空簧和三腔空簧等不同类型。

所谓“腔”，其实就是气囊内的一个气室腔，而单腔空簧顾名思义就是气囊内只有一个气室腔。

也正因只有一个气室腔，为其也带来了局限性：可以改变悬架高度，但对悬架刚度改变并不明显。

其根本原因是因为，气囊外壁采用的是强度极大的橡胶制成，并不像气球那样薄，可随着气压增大改变外观形状。当储气罐给气囊充气时，气囊并不会横向膨胀，它只会沿着纵向发生形变。

因此在恒定气压条件下，无法改变气囊容积，以至单腔空气弹簧只具备高低调节功能，不具备软硬调节功能（非常有限）。

所以为了实现车身高度调节的同时，还可以软硬调节，往往单腔空簧都会与 CDC 电磁减震器进行组成，从而实现软硬的调节。 

也是如此，在市面也广为流传着一句话：“有 CDC 未必会有空悬，但有空悬一定会有 CDC”。

当然，为了让空气弹簧在性能上更加全面，双腔空气弹簧也应运而生。

其工作原理其实就是利用电磁阀将 1 个气室腔分割成 2 个气室腔（一个主腔室，一个副腔室），从而使得在一定气压条件下，储气腔容积可变。

当电磁阀打开时， 1 个气室腔分割成 2 个气室腔，其气腔总容积就是两个腔室之和，那么储气腔内压力就会有所降低，车辆悬架自然会变软；当电磁阀关闭后，副腔室不再发挥作用，较小空气容积就带来了较硬的悬架刚性。

简单可以理解为，双腔可以单独控制两个独立气室的容积，通常在一个气室实现悬架高度调整的同时，也可以通过调整另一个气室容积实现软硬调节。 

此外，为了让配备空气弹簧车辆的悬架刚度调整更加细腻，三腔空气弹簧也实现了量产，其原理与双腔空气弹簧类似，就是再多出一个腔室（3 个腔室）。

在对悬架软硬调节的时候，宽泛度会更高，也就是能够提供的刚度组合更多。

当然，看到这里肯定会有朋友会有一个问题，那就是为什么保时捷将此前的三腔空气弹簧，变成了双腔，甚至变成了单腔？

如果只看硬件，由三腔改为了双腔甚至是单腔，似乎有减配嫌疑，但以保时捷的品牌调性，它显然不会单纯去减配硬件而牺牲驾控的，所以必然在某些方面有新技术。 

而这项新技术就是减震器的双阀门技术。保时捷之前的空悬虽然用的是三腔，但其可变阻尼减振器搭配的是单阀门，而此次在这套新悬挂上则用上了双阀门的技术。

简单来说就是单阀门的减震器工作状态只有回弹压缩，要么同时硬，要么同时软。虽然在不同模式下做得都挺好，但两者模式很难兼顾，也就是我们俗称的硬而不颠，软中带韧。

相比之下，双阀门技术可实现减震器单独控制回弹和压缩，在舒适性和运动性之间提供了更广泛的调节范围，这其实也是保障驾控的核心，用上了双腔双阀空气悬挂。当然，想要提升驾控可不单单是增加这一个硬件这么简单，背后还有不少技术成分。

此外呢，在保时捷的混动车型上还提供了全新的 Porsche Active Ride 系统（单腔双阀门+电泵单元）选装，那么这套悬架系统与普通的双腔双阀门空悬最大的区别在于底盘控制系统上使用了 400V 电气系统。

也是基于 400V 电气系统，让这套悬架能够将每一个减震器都与一个电动液压泵相连，带来的好处就是可以不断向减震器快速泵入或抽出油液，迅速在车身和车轮之间形成高度精确且有针对性的力。

这让减震器可以结合单腔空簧加强对车轮的独立控制，及时补偿、抵消路面对车轮的激励，使得车身更加平稳。

因此这套底盘系统最厉害的地方就是调节速度非常快，即使是单腔弹簧的情况下，调节范围也会非常广，四轮的减震器都能独立调节，对于驾控、乘坐等方面都会有明显感知提升。

2、CDC 电磁减振器

讲完空气弹簧之后，我们就看看它的“好基友”——CDC 电磁减震器。

CDC 电磁减震器其实就是基于传统的液压减震器改装而来，主要核心部件有 CDC 减震器、CDC 控制阀、传感器单元以及控制单元构成。

工作原理其实和液压减震器差不多，就是在减震器内部会分为内外两个腔室，里面充满液压油。内外腔室的油液可通过联通两个腔室间的孔隙流动。

当车轮在颠簸时，减震器内的活塞会在套筒内上下移动，腔内的油液便在活塞的作用力下在内外腔室间流动，同时油液也会对活塞产生阻力，只要改变油液流动过程阻力的大小，就可以改变活塞的阻力大小，也就是减震器阻尼的大小。

所以只要改变两个腔室的小孔大小，就可以改变油液的阻力，因为在流量一定时，小孔的大小与液压油的阻力是存在比例关系的。

这也可以简单理解为注射器的工作原理，如果我们需要阻尼变小，只需要换一个更粗的针头，如果我们需要阻力变大，换一个更细的针头即可。

因此，对比液压减震器，CDC 减震器就是多出了一个可以控制“针头”粗细变换的部件： CDC 控制阀。通过 CDC 控制阀来改变孔的大小就能改变油液在内外腔室内往复的阻力，从而改变减震器的阻尼。

再配传感器单元（车身加速度、横向加速度等），就能实现实时监测车辆当前的行驶状态，再将搜集到的数据传输到控制单元经过运算对比后，对 CDC 控制阀发出相应的指令，从而控制阀门的开度大小来提供适应当前路况的阻尼大小。  

3、MRC 电磁减震器

MRC 电磁减震器这个名字看起来与上面的 CDC 电磁减震器差不多，但实际上的工作原理以及构成会大不相同。

相较于 CDC 电磁减震器来说，MRC 在减震筒内部用的不再是传统的液压机油，而是一种磁流变液，简单来说就是一种非常微小的磁性颗粒液体。

这种磁流变液其原始未磁化状态为自由游离态，此时粘度较低，阻尼也较小。当磁流变液受到磁场干涉时，磁流变液中的磁性颗粒就会被磁化并规则排列，磁场越强，粘度也随之增加，而阻尼也越大。

MRC 电磁悬挂正是基于磁流变效应对减震筒的阻尼进行调节的，从而达到控制悬挂软硬响应的目的。

其工作原理就是在减震器的中间设置有电控装置和相应的电磁线圈，通过车辆传感器以及控制器实时获取路面信息以及实时调整其电流大小，电流越大，磁场越强，从而改变磁流变液的粘度高低。

例如在车辆在平稳行驶时，磁流变液粘度较低，悬架此时的状态是比较柔软；面对起伏颠簸路面时，磁力就会增大，磁流变液会变的非常密集，此时悬架状态就变成较硬的状态。

3、FSD 可变阻尼减震器

FSD 可变阻尼减震器的工作原理其实与上面的 CDC 电磁减震器类似，同样是通过电磁阀调整减震器内部的液压油量，从而实现减震器阻尼大小的改变。

但从技术层面来说，称它为“自适应调节悬挂”会更合适一些。因为相比 CDC 电磁减震器来说，FSD 只能被动地适应路面条件而实时调整减震软硬度，对路面自适应。

而 CDC 电磁减震器既可以联动车辆传感器自动识别前方道路状况，实现主动调节，同时也可以人为手动调节减震器的软硬程度。

此外，FSD 可变阻尼减震器的灵敏度相较 CDC 电磁减震器也会较弱一些，也就是反馈时间会长一些。在面对连续密集变化的路段下，其瞬时的反应不如 CDC 电磁悬架。

不过呢，相比 CDC 电磁减震器，FSD 可变阻尼减震器的成本当然会更低一些，也能出现在一些中低端车型上，让它们获得更好的行驶舒适性。

4、油气弹簧

单看油气弹簧这个名词，相信大家都会觉得陌生，但我说到云辇-P，大家应该会想起来了点。

没错，油气弹簧就是比亚迪云辇-P 悬架系统当中的一个核心部件。

简单来说，云辇-P 是一套液压悬架系统，硬件结构部分主要由复合弹簧、主动液压专用减振器、连续阻尼控制模块、多级刚度控制模块、四轮联动模块、姿态控制模块、多级缓冲蓄能器、悬架控制蓄能器、悬架电机泵模块等组成。

在复合弹簧部分，是由螺旋弹簧和油气弹簧组成，也就是螺旋弹簧+油气弹簧才是云辇-P 的弹性元件。

那么什么是油气弹簧？油气弹簧主要由减振器油、油液管路、蓄能器及各调节阀组成，蓄能器在其中起到弹性的作用。

而蓄能器是由壳体、气体腔、液体腔、隔层组成，气体腔预充有高压力惰性气体，隔层将气体腔与液体腔隔开，防止高压气体外泄及高压油液与预充气体混合。

由此，油气弹簧可以利用气体的可压缩性作为悬架的弹性元件，又可以利用油液的流动阻力实现减振效果。

官方也坦言，油气悬架本身并不是一个新概念，飞机的起落架使用的就是油气悬架，它能在飞机着陆的时候瞬间吸收压力，从而保证飞机降落时的平稳性。

说到这，有人可能会问，云辇-P 为什么用液压悬架结构，而不用空气悬架结构？

因为，空气悬架比之液压悬架更为“娇贵”。在极限越野场景下，空气悬架更易老化，不利于长期在恶劣工况下使用，而液压悬架可靠性更好，更适合越野场景。

同时，也是由于螺旋弹簧的加入让悬架的可靠性大幅提升，相比空气悬架，它也更能应对复杂的越野路况。螺旋弹簧和油气弹簧，相当于具备两个弹性元件安全冗余，可靠性也更高一些。

5、直线电机减震器

相信看到这里的朋友，又有点不知所然了，电机？怎么和减震器挂上钩了。

其实这又是比亚迪的一项底盘黑科技——云辇-Z。

根据发布会上介绍，云辇-Z 已经抛弃了传统的悬架部件，基于彻底电动化的理念，采用高度集成化的悬浮电机替代了传统的液压减震器。

但它的结构到底是怎样的？用了什么样的技术？仰望是一问一个不吱声。

不过，根据有限的信息及专利材料来看，云辇-Z 上应该是采用了一种特殊的直线电机（也被称作线性电机）。

大家熟知的电机一般是旋转电机，通过电磁效应将电能转化为旋转运动，如果想使用此种电机产生直线运动，那么中间还需要通过转换才行。

而直线电机在原理上其实和旋转电机是一样的，它能把电能直接转换成直线运动的机械能，而不需要任何中间传动转换装置。所以直线电机可以直接将电能转化为直线运动，相比旋转电机经过转换装置形成直线运动的效率更高。

而云辇-Z 正是把这个直线电机充当起减震器的工作，通过互斥的“劲道”实现刚度的随时调节，加上电机天生响应快的优势，实现“悬浮感”的乘坐感受。

那么采用悬浮电机来做悬架有什么好处呢？ 首先就是极致的快，根据发布会的介绍，云辇-Z 的调节响应速度快至 10 毫秒，在一秒钟的时间内可以调节 100 次，比传统的自适应悬挂调整速度快了 10 倍有余。

其次就是调节范围广，没有了物理结构的限制，通过电控系统来进行实时调节，让云辇-Z 不仅在调节速度上快，也在精度方面会更为细腻。

不过，虽然直线电机有“悬浮”的优势，但是不代表就没有工作热量产生。在系统高频调整过程中，车辆在受到冲击时产生的能量，对于系统来说不可能忽略。温度过高对于系统可靠性肯定会有影响，所以散热措施可能是本套系统难点所在。

另外，虽然官方说是抛弃了传统的悬架部件，但根据相关专利来看，其可能会与云辇 P 一样，保留有相关的物理结构元件，比如螺旋弹簧、支撑杆等。

一就起到双备份的作用，二就是在直线电机不工作的情况下，通过物理结构对车身进行支撑。

当然，以上这些都是根据现有资料以及专利材料进行分析，具体的技术信息还需要等官方进一步披露。