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朝上磁流变悬架“稳”字当头,开启全地形自适应新阶段

盖世汽车 翟孟逍 2023-12-04 10:47:54

“法拉利也睡不香了,中国人开始卷磁流变悬架。”今年9月,朝上科技旗下芒格瑞产品磁流变悬架批量交付后,网友这样调侃。

网友为何这样说?这要从汽车行业的“黑科技”——磁流变技术说起。 image.png

图源:朝上科技

磁流变技术是一种利用磁流变液体特性,实现快速、精确、节能磁致变形控制的黑科技。凭借极强的悬浮稳定性和高屈服强度,磁流变技术被广泛应用到各个行业。如在航空航天领域中,磁流变材料多应用在飞机起落架的缓冲器、机翼的襟翼、尾翼的舵机等部件,以提高飞机的性能和安全性。

在汽车行业,磁流变技术则被应用到悬架装置中,开发具有可在不同路面实现自适应性减振的悬架系统。在此系统中,减振器内部采用磁流变液替代普通液压油。当控制单元发出指令时,内置的电磁线圈会产生磁场,并作用于磁流变液中的磁性颗粒。磁性颗粒在磁场的作用下能够迅速改变排列方式,形成链状结构,使液体的粘度在毫秒之间迅速增加,从而改变减振器的阻尼特性,实现了悬架性能的实时调整。

这样,磁流变悬架系统就可以根据路面状况和驾驶需求,实时调整车辆的操控性和舒适性,享受全过程的丝滑驾驶体验,这也是它在悬架领域无可替代的最大亮点。除此之外,它能够很好地抑制车辆的俯仰、侧倾及垂向振动,控制车轮跳动,减少悬架行程末端冲击;在紧急制动时,能够控制轮胎紧贴路面,提高制动效率,缩短制动距离,从而实现绝佳的安全性、舒适性体验。

但是,磁流变悬架由于技术壁垒、成本过高等因素限制,现阶段,它主要装配到法拉利、凯迪拉克、保时捷等旗下的高端车型中,相关专利也长期被国外垄断。根据Transparency Market Research在2019年的预测,未来15-20年内(即2034-2039年),全球将有近半汽车减振器采用磁流变技术。立于汽车深入变革创新的拐点,如何突破磁流变悬架的技术壁垒成为汽车人的时代命题。

先进材料配方叠加强大算力系统,造就悬架极致稳定性

磁流变液作为先进材料,与普通液压油不同的是,有大量微小的磁性颗粒悬浮其中。如何保证这些颗粒的耐久性?如何保证高低温极限环境下液体仍能稳定运作?这需要创新材料配方的加持。

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图源:朝上科技

朝上科技坚持深耕在磁流变悬架领域,针对以上问题提出了解决方案:朝上科技研发团队自主研发的磁流变液具备毫秒级形变响应和优异的高、低温稳定性,即使在寒冬酷暑也能提供舒适的驾乘体验,且宽频覆盖多种环境,不论是城市路段还是沙漠地形,均能自如应对。

经过第三方机构测试,无磁场下,朝上磁流变减振器全速度段内,零下三十度阻尼力相对于常温阻尼力增加率在31%-233%之间,而对标其他磁流变减振器,阻尼力增加率在105%-926%之间;在高电流(3A)下,朝上磁流变减振器全速度段内,零下三十度阻尼力相对于常温阻尼力增加率在16%-34%之间,相比于其他磁流变减振器,阻尼力130%-180%的增加率具有更高的稳定性。在800万次的双动耐久测试后无泄漏,减振器性能只有少量的衰减:高电流下阻尼力衰减小于25%,零场阻尼力少量增加;磁流变减振器的最大响应时间不超过5毫秒。 image.png

图源:朝上科技

尽管磁流变体本身是非常先进的材料,但只有与系统内其他部分相辅相成,磁流变悬架才能真正赋能极致驾驶体验。“材料、结构、控制算法以及一系列的系统化设计均是影响悬架性能的因素。”朝上科技首席科学家李延成坦言。

磁流变悬架的研发通常以车的性能需求作为切入点,即要看磁流变悬架具体应用到哪些场景和路况,来设计磁流变减振器适合的变化范围。在这一环节上,朝上科技有颇为严谨的计算算法作为支撑。除此之外,大幅度电流切换是否有异响?ECU功耗、容量、性能如何设计?悬架系统在不同路况下的整体性能如何?设计磁流变悬架的过程中,朝上科技研发团队进行了技术、系统化和工程化的全方位考量。

“对于改装市场以及越野爱好者来说,磁流变悬架是一个更为完美的选择。”

深入越野改装市场,朝上科技研发团队开发了路面自主识别系统。它相当于一个智慧“大脑”,能够实时监测路面情况,并依据车身状态及簧下激励信号进行自主分析及路面判断,从而智能切换到适合路面的算法。这一系统的下线打破了越野车需要手动切换驾驶模式的局面,进入全地形自适应新阶段,满足了城市路跑和越野挑战两种跨界场景的双重需求。更稳、更精准、更舒适的驾驶环境使越野新手也能无畏复杂路况,大胆上车,轻松自驾。

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图源:朝上科技

朝上科技研发团队潜心研究磁流变材料、减振器设计、整车振动控制算法和后期的整个系统集成等,全自研的磁流变悬架能够敏锐监测车身姿态,实时调整悬架阻尼系数,独立控制四轮悬架软硬程度,良好抑制车身的前俯后仰和转弯侧倾,为车辆底盘系统提供更高的极限性能,迈出了本土品牌突破技术壁垒的关键一步。今年5月,朝上科技建成国内第一套磁流变减振器的生产产线,9、10月实现产品突破,交付第一套磁流变越野车悬架产品。

聚焦改装越野量产交付,多点同步拓宽产品矩阵释放科技创新力

近年来,旅游市场持续走热,根据中国旅游研究院数据,今年暑期(6至8月),多数目的地接待游客人数达到历史最高水平,国内旅游人数达18.39亿人次、旅游收入达1.21万亿元,旅游市场出现“业态上向产业链下游、空间上向远程目的地”同时扩散现象。面对越来越火爆的自驾游市场,改装越野车市场需求巨大。

同时,改装车市场利好政策出台。今年10月,商务部、工信部、交通部、文旅部等9部委联合发布《关于推动汽车后市场高质量发展的指导意见》,明确了汽车后市场发展的总体目标和主要任务,系统部署推动汽车后市场高质量发展,优化汽车配件流通环境,促进汽车后市场规模稳步增长。

基于此背景,朝上科技聚焦越野车改装市场,今年8月年创建分公司芒格瑞,推出Ultra MagRheo品牌,今年9月,与艾克斯公司签订上亿元改装订单合同;今年10月,交付两款针对坦克300越野车的磁流变改装套件:通用版和沙漠版。其中,通用版针对轻度越野爱好者,兼顾铺装路舒适性和山地越野操稳;沙漠版针对越野玩家,主打沙漠越野操控与舒适。 

李延成表示,公司已建设具备IATF16949初审资质的量产车间与质检实验室,成为国内首家从材料、器件到控制算法能够设计与生产磁流变悬架系统的企业。未来,公司在全驾作业等方面推出更多应用场景,为高端制造领域提供更多科技智力支持。

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图源:朝上科技

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