独家测试!宝马3系加上防倾杆结果让人惊讶

生物医药前沿 2021-04-16 16:44:28

针对没有后防倾杆这个话题,在新3系上市之初,真的是引起了一番热烈讨论,其实随着时间的推移,多数用户已经淡忘了这个事情,那么后防倾杆究竟重不重要呢?今天,我们通过全面测试,从测试数据以及主观感受,几个方面跟大家做详细的分享。

独家测试!宝马3系加上防倾杆结果让人惊讶


前期准备,我们从德国亲自买了一套适用在G20、G28的原厂后防倾杆,回来之后我们针对325Li以及330i车型进行了全面测试。具体项目包括绕桩、赛道、麋鹿几个环节,通过P-BOX设备读取横向G值以及速度等数据,来分析后防倾杆在有跟没有时的车辆状态。


测试背景


针对于宝马3系取消后防倾杆的事情,我们内部进行了全套测试。但是为了验证数据的准确性,以及更加全面且专业的数据采集,我们此后与北京理工大学(振动与噪声控制研究所)进行合作,在同样的测试项目下,用更为专业的设备以及标准,对车辆的具体表现进行测试,下文也会根据数据的对比,进行全面分析。

独家测试!宝马3系加上防倾杆结果让人惊讶


试验目的


华晨宝马3系,取消了后横向稳定杆设计,引起了消费者们的广泛关注。横向稳定杆是汽车悬架中的一种辅助弹性元件,横向稳定杆实际上是一个横置的扭杆弹簧,在功能上可以看成是一种特殊的弹性元件。当车身只作垂直运动时,两侧悬架变形相同,横向稳定杆不起作用。

独家测试!宝马3系加上防倾杆结果让人惊讶


当汽车转弯时,车身侧倾,两侧悬架跳动不一致,外侧悬架会压向稳定杆,稳定杆就会发生扭曲,杆身的弹力会阻止车轮抬起,从而使车身尽量保持平衡,起到横向稳定的作用。本试验以宝马3系长轴版本为试验对象,通过场地、赛道以及台架进行试验,对加装防倾杆前后的实验车辆进行对比,根据车身姿态等多项指标数据得出客观评价,并结合驾驶员主观感受,对加装前后行驶品质、操控性能进行一个综合分析。


试验依据


《GB/T 4970-2009汽车平顺性试验方法》


《ISO 3888-2:2011 Passenger cars—Test track for a severe lane-change》


测点布置及仪器设备

独家测试!宝马3系加上防倾杆结果让人惊讶


本次试验总共采用传感器种类2种,包括GPS惯性制导陀螺仪、车身姿态角传感器。两种传感器安装位置均位于乘员舱内,车辆后轮轴上方,安装方式为车身固连安装。


设备名称型号


GPS惯性制导陀螺仪MARS组合导航系统


车辆姿态角传感器豌豆-2


四立柱道路模拟试验台HT320


绕桩测试(测试人员主观感受)


无后防倾杆


我们同样经过两轮测试,在有防倾杆跟无防倾杆测试我们尽量把间隔时间做到最短,这样能够最为直观感受两者之间不同的差异,该环节测试均由我来完成。


原厂状态下,底盘的整体表现较为中性,能够提供较为精准的循迹能力。车头的变线感觉非常犀利,而车尾的跟随性表现中规中矩,正常的驾驶节奏下,绝对不会出现明显的滑动动作,一切都是四平八稳的感觉。


通过上面的曲线图能够发现,车头的G值表现基本上稳定。而车尾的G值波动,明显是安装后防倾杆之后更稳定,在峰值区域,绿色线的波动幅度更小。


有后防倾杆


有防倾杆情况下的表现,第一感觉是车辆整体性更强了,尤其是在做重心转换的时候,车尾不会出现脱节的感受,并且也没有多余的弹跳动作。


车头指向以及尾部跟随性做到了表里如一,柔顺的动态反馈让你感觉一切都在掌控之中,在可控性、重心转移平衡性等方面可以给出高分。严格意义上讲,安装后防倾杆之后,车尾的动态反馈确实更快了,增加了沟通感。


北京理工大学-研究员结论(绕桩)

独家测试!宝马3系加上防倾杆结果让人惊讶


本试验主要目的,在车辆绕桩测试过程中,对车辆侧倾角、横摆角以及地向速度等数据进行采集。并分析有无后防倾杆,对车辆操控性能影响。本次测试中绕桩测试方法是,在车道线上每隔18m放置1个桩桶,被测试车辆以尽量快的速度依次绕桩。由于存在驾驶员输入稳定性、车辆轮胎状况、场地地面条件等不确定性因素,每组实验2次,并最终取平均值。每次实验以未碰到任一桩桶、传感器信号有效为通过标准。


车辆侧倾角相关数据分析


车辆侧倾角数据由GPS惯性制导陀螺仪采集,采集数据正值含义为车辆左侧抬起,负值含义为车辆右侧抬起。绕桩测试中,侧倾角曲线如下图所示。


图中可以看出在单次绕桩测试中,伴随着每次绕桩侧倾角发生一次变化,共计8次变化。理论上,在匀速绕桩过程中经过每个桩桶时车辆状态相同,因此选取每个侧倾角峰值的平均值作为评价依据。下图为防倾杆加装前后,测试车辆在绕桩测试中的侧倾角峰值对比。


绕桩测试结论


绕桩测试,针对上述结论能够看出,在后防倾杆安装与未安装两种情况下,侧倾角的数据有着一定差别,但是差距并不大。从驾驶感受来说,也只是让车尾的跟随性变的好了一些,但是谈不上有质的飞跃。


测试地点是在北京凯择赛车场,高低速弯角以及组合弯在这里都能体验到,所以对于车辆本身而言,悬架上的变化在这能够直观感受到。


独家测试!宝马3系加上防倾杆结果让人惊讶


原厂状态下,底盘的整体平衡性其实足够让人满意,车头入弯时的稳定性,以及车尾的跟随性表现都值得赞赏,但是悬架的横向侧倾还是比较明显的。在高速弯角,重刹之后将入弯速度故意提高一点,但是车尾依然保持稳定,而且车头的转向不足趋势依然明显。如果不用较高的入弯速度,并利用钟摆将车辆扔进弯内,是很难将它开出转向过度姿态的。


低速弯的表现也是比较一致,在合理的节奏下,底盘的整体协调性还算出色,一旦提高节奏,车头就会出现较为明显的转向不足趋势,此时要做的也只能是降低速度,而车尾的节奏始终不温不火,在正常的驾驶节奏下,你完全不用担心出现转向过度的问题。


有后防倾杆赛道驾驶感受


车尾的紧致感更好,这是它给我的一印象。但这只是一套原厂的后防倾杆,想象中干脆利落的动态反馈,靠这样的配置还是很难做到的。但是,车辆在高速弯中的表现有了变化,车尾的跟随性有了小幅提升,同样是重刹之后的入弯动作,能够较为明显的感觉到悬架的一侧压缩过程更快,这样的变化能够让驾驶员直观感受到。


虽说在驾驶感觉上有了一定变化,但严格意义上讲,绝对谈不上对运动性能有了很大提升。简单的说,就是让车尾的整体感更好了一些,但原厂偏软的悬架支撑性,让车身的侧倾表现并没有太多改善,所以整体表现来说也是在预料之中。


其实在赛道上的驾驶感受,并没有绕桩时的变化明显。在重刹之后,尾部的活跃程度要来的快一些,但是与原厂相比,并没有太多提升。在G值峰值,以及尾速,圈速方面没有太多变化。


圈速测试


无防倾杆圈速:1:00.6秒有防倾杆圈速:1:00.3秒


北京理工大学-研究员结论(赛道)


由于赛道工况复杂,对于车辆姿态的影响因素较多,如路肩、赛道起伏等,并且更容易受驾驶员输入因素影响,因此在本次赛道测试中选取三个较为稳定的测点,进行对比分析。(下图为赛道测点选择)


本次实验中选取的三个测点均为左向弯道,入弯前与出弯后都有一定长度的直线路段,更易于驾驶员稳定车辆。因此选取这三个测点的实验结果更具有准确定。对比三个测点车辆侧倾角峰值。


赛道测试结论


赛道部分的车尾表现,从侧倾角数据来看确实有着一定区别,越是高速弯差别越是明显。实际驾驶感受,上文也提到了在车辆进行重心转移的时候,车尾的动作确实利落不少,通过G值图也能看出,峰值状态下的波动更少了。但是车辆转向不足的底盘特性没有改变,悬架较软的阻尼设定,让侧倾在外面看起来依然很大。


为了保持一致性,我们将麋鹿测试的速度设定为72km/h,用限速功能锁定,保持精准度。从主观驾驶感受来说,在安装以及未安装后防倾杆的情况下,底盘的整体驾驶感受没有太多出入。


原厂状态下,车辆从A区进入B区时的车头反应依旧迅速。但在安装后防倾杆测试时,车尾的反应速度明显有了提升,但是没有出现明显的滑动或者说转向过度情况,整体趋势依然偏向转向不足,只是车尾的响应速度快了一些。


北京理工大学-研究员结论(麋鹿)


本试验主要目的为对比有无后防倾杆,对车辆操控性能影响。通过对加装防倾杆前后的测试车辆,分别进行麋鹿测试。对车辆侧倾角、横摆角等数据进行采集,进而分析防倾杆加装与否,对车辆紧急变线时的影响。


由于存在驾驶员输入稳定性、车辆轮胎状况、场地地面条件等不确定性因素,每组实验3次,并最终取平均值。每次实验以未碰到任一桩桶、传感器信号有效为通过标准。


CarSim仿真分析


由于本次测试中存在诸多变量,不能确保每次实验严格意义上的一致性,因此需要借助仿真分析控制变量。通过CarSim软件,可以达到控制变量只为防倾杆,驾驶员输入、车辆状态、以及地面等其他影响因素,保持严格一致。


在CarSim模型中,分别设置移除防倾杆的车辆以及安装防倾杆的车辆,进行麋鹿测试,对测试结果进行预测。按照测试车辆参数,设置CarSim仿真模型。仿真结果如下面两张图片所示。第一张图为加装防倾杆前后车辆侧倾角的变化趋势,第二张图片为加装防倾杆前后横摆角变化趋势。红线为无防倾杆车辆,蓝色为有防倾杆车辆。


侧倾角仿真预测可以看出,侧倾角曲线在幅值、变化速率上存在不同。


横摆角仿真预测横摆角速度保持完全一致。在一定程度上可以认为,侧倾角变化可以反映加装防倾杆前后对车辆操控性能影响,而横摆角的不同可能有多种因素导致,例如驾驶员输入等。因此在对实测数据的分析,应重点侧重于侧倾角。


车辆侧倾角相关数据分析


车辆侧倾角数据由GPS惯性制导陀螺仪采集,采集数据正值含义为车辆左侧抬起,负值含义为车辆右侧抬起。麋鹿测试中,加装后防倾杆的前后全部6次实验侧倾角曲线图。


图中可以看出在单次麋鹿测试中,侧倾角有三次变化,第一次在车辆进入A区后,方向盘左转向输入,引起车辆向右侧倾。第二次车辆进入B区后,方向盘由左向右输入变化,导致车辆发生重心转移,车辆向左侧倾并伴有一个波动。第三次车辆进入C区,由于惯性再次产生向右倾斜。


麋鹿试验-侧倾角峰值


通过对比加装防倾杆前后,三次侧倾角变化最大值,可以反映出在有无防倾杆情况下,车辆的侧倾程度变化。定义车辆侧倾角第一次达到峰值时为峰值1,第二次达到峰值时为峰值2,第三次达到峰值时为峰值3,并对所有峰值进行取绝对值处理。防倾杆加装前后车辆侧倾角多次实验峰值的平均值如下图所示。


重心转移速率


在车辆紧急变线过程中存在重心转移。在重心转移过程中,车辆会由一侧向另一侧发生侧倾。当悬架行程压缩完或重心转移完成之后,车辆侧倾角不再发生变化。因此两次车辆侧倾角峰值之间的时间、以及车辆进入B区后的侧倾角波动的时间,可以反应车辆重心转移速率。定义车辆第一次与第二次峰值间隔时间为T1,B区后侧倾角波动时间为T2,最后两次峰值间隔时间为T3。防倾杆加装前后,重心转移时间如下图所示。


麋鹿测试结论


麋鹿侧倾角数据,在极限状态下拉开了差距,也是目前出现差距最为明显的项目。而重心转移速率,按照基本原理(哪一侧更硬,就会更滑)来理解,第一把方向(T1)的速率基本上没有太多差别,但是随着车辆进行变线的惯性增加,(T2、T3)的两个重心转移速率,都是有后防倾杆更快,但是拉开的差距也不是很明显。总体而言,车尾的跟随性以及整体感都更好了,但车辆的整体极限以及驾驶特性没有太多改变。


通过四立柱道路模拟试验台,可以实现在试验台上还原日常使用车辆时的路面情况。试验台可以实现稳定路面激励,避免了在实际路面测试中存在的由于交通状况、路线选择以及天气环境等问题的影响,最大程度减小测试中的不稳定性。


在本次实验中,选取了轻度越野路面谱,作为台架激励输入,可还原在日常城市使用环境中遇到较差路面的情况。记录实验过程中测试车辆侧倾角变化。(如下图所示)


台架测试结论


图中可以看出,有无防倾杆侧倾角曲线有所不同,但考虑到其侧倾角绝对值都在0.5度以下。在日常使用中,几乎感受不大,因此在一定程度上可以认为,是否加装后防倾杆,对于日常使用无显著影响。


宝马325Li测试总结(北京理工大学-研究员)


客观数据评价


在麋鹿测试、绕桩测试以及赛道测试中,加装后防倾杆,对降低车辆侧倾程度有积极影响,麋鹿试验中侧倾角减小程度更加显著。同时,加装后防倾杆对于车辆重心转移速率有一定影响,但效果不显著。试验数据显示,加装后防倾杆在对车辆姿态调整方面有积极的意义,对操控性能提升没有明显的效果。

独家测试!宝马3系加上防倾杆结果让人惊讶


在台架测试中,侧倾角的变化有一定区别,但都处于非常低的范围。台架测试数据显示,加装后防倾杆对于日常驾驶没有显著影响。


测试人员主观评价


车上测试人员在测试过程中,可以感受到后防倾杆加装与否在车内的体感变化。加装防倾杆前,车身晃动幅度大,转向过程中身体有一定被抬起、抛下的感觉,在车辆行驶方面有抓地更稳的感觉。加装防倾杆后,车身晃动得到一定抑制,人员在车内侧向晃动没有明显区别,在车辆行驶方面有轮胎更易滑动的感觉。


车外测试人员在测试过程中,一定程度上可以肉眼观察出车辆姿态变化。加装防倾杆前,车辆晃动幅度大,转向时悬架压缩、回弹行程更长。加装防倾杆后,有较为显著的车身姿态晃动减小趋势,视觉上感觉车辆行驶更加稳定。


总结


对于长轴距车型而言,安装了后防倾杆之后,确实让车尾的动作产生了一定变化,尤其是在极限驾驶状态下,能够较为直接的感知到车尾跟随性发生的变化。但是通过数据我们也看到了,对于性能的提升微乎其微,日常使用的话对于舒适性没有丝毫影响。


如果您想要更为直接的操控,恢复后防倾杆的作用,可以选择安装原厂备件,但是整体提升并不明显。如果配合避振器进行更换,并且针对性的调校,相信悬架运动性能的变化会更加直观。


来源:汽车 之家

注:文章内的所有配图皆为网络转载图片,侵权即删!

免责声明

最新回答

还没有人评论哦,抢沙发吧~

为您推荐