为了让出行更美好,人类从2200多年前就开始绞尽了脑汁

  • 2020/08/17
  • 车云网

今天静谧又舒适的汽车,灵感可能来自在车上饱受风霜说话发颤的秦始皇?

或许在不少车迷眼中,国内的汽车文化远没有其他国家那么浓厚。可在车云菌看来,从“车”的出现到演变至今,都与我国有着千丝万缕的联系,甚至脑洞大开的古代中国人,还用两只“兔子”做出了现代汽车减震器的雏形。

虽然“车”的出现始于战争,但发展过程中却向着舒适和静谧越走越远。在追求“更舒适的车”这个目标上,离不开对悬架、车体、车轮三大部分的优化与创新,以及对科学与制造领域的不断突破。

(修改1)Final-06-车云网-知识-20200820-图文大纲-LHD_Campaign-0814278.png从营造静谧的环境,到能够在优雅的座舱中领悟人生、感受文化氛围,车也在经历着由工具到产品最后变为上品的过程。不得不说,这倒和雷克萨斯的产品哲学不谋而合。

“两兔”上车,汽车减震器起源于周朝?

说到世界上第一台汽车,脱口而出卡尔·本茨和奔驰1号的朋友不在少数,而汽车的鼻祖马车,却很少有人知道它的问世时间。据史料记载,我国的第一台马车出现在距今4000多年前的夏朝,欧洲马车稍晚,是距今2800多年的凯尔特人时期出现的。

(修改1)Final-06-车云网-知识-20200820-图文大纲-LHD_Campaign-0814489.png从充当运输工具到成为帝王、皇室的出行载体,人类也在不断地改进马车。早在周代,我们的祖先便在车上设计了“伏兔”,这个安装在车轴与车與之间的装置,是现在汽车减震器的雏形。而秦始皇时期,人们在车轴和车辀间增加了“当兔”,“两兔”上车进一步提升了减震性能。 

(修改1)Final-06-车云网-知识-20200820-图文大纲-LHD_Campaign-0814617.png虽然正史里没有记载“当兔”是谁发明的,但野史上说,提升车辆的减震性能,可能是秦国工匠们的大手笔。因为他们觉得,秦始皇大喊“额地,额地,都寺额地”时,车身晃动产生的颤音,不仅让严肃的口令显得很搞笑,作为秦国的BOSS,老是托着突出的腰间盘,样子也不够优雅、从容。

而在大洋彼岸,公元前一世纪,罗马马车上出现了用皮带固定的悬挂,柔性减震器在各大文明的发展历中崭露头角。直到18世纪,随着路面的改善,人们在马车上引入了C型钢弹簧。这里还有一个插曲,中国的轿子也是历史上重要的交通工具之一。其中的一个原因,很可能是相比皮条固定或“两兔”设计,人力减震更接近现在的自适应减震器。

(修改1)Final-06-车云网-知识-20200820-图文大纲-LHD_Campaign-0814905.png从马车到汽车,悬挂形式也从整体桥发展出了麦弗逊、查普曼、双叉臂、多连杆等结构。结构越来越复杂,产生振动的源头就越来越多,想打造更舒适的汽车,就要解决悬挂设计、连接件等多领域难题。

1932年一个美国人在还没投产的车上设计了橡胶衬套,可方案却被亨利·福特否决了,原因就是简单地不喜欢。他只能另起炉灶,在自己创建的汽车品牌中应用这个跨时代的创新科技,最终大获成功。这个美国人就是沃尔特·克莱斯勒。

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到了今天,汽车发烧友们对各种悬挂结构已耳熟能详,可细节上的优化仍在继续。就像基于GA-K平台打造的新雷克萨斯ES,为了过滤掉行驶过程中的高频振动,更有效的提升车内舒适性,工程师不仅在每个悬架臂的所有接头都装备了衬套,减少了前悬挂由于高频振动产生的摩擦,还上移了后悬架纵臂与车身的连接点。

(修改1)Final-06-车云网-知识-20200820-图文大纲-LHD_Campaign-08141250.png得益于这些细节优化,新雷克萨斯ES拥有了更出色的行驶质感,对路面颠簸的过滤也更加细腻、彻底。可以说每一分高级感的营造,都少不了厂家对悬挂、衬套、连接点的推敲。追求极致的一丝不苟,传承了雷克萨斯的制造哲学,也是普通产品与上品之间的区别所在。

奔波沙场到城市通勤,为了隔音我们伤透了脑筋

马车在问世之初,只是用作运输和征战沙场,而伴随时间推移,马车成为了权贵身份的标签。除了选材用料和装饰物不断丰富之外,封闭式车厢也逐渐普及。

(修改1)Final-06-车云网-知识-20200820-图文大纲-LHD_Campaign-08141464.png(修改1)Final-06-车云网-知识-20200820-图文大纲-LHD_Campaign-08141466.png不同的装饰物让马车变得富丽堂皇,可木质车身有限的强度与密封性,却很难隔绝外部噪音。所以平民仰望的贵族们,也只是忍耐着风噪、路噪和车身吱扭吱扭的声音,强颜欢笑的乘车人罢了。

(修改1)Final-06-车云网-知识-20200820-图文大纲-LHD_Campaign-08141554.png由于汽车开始的样子只是换了内燃机的马车,所以在最初的那些年里,噪音是最令人头疼的事。直到从流水线下来的福特T型车,开启了铁皮车身与焊接时代。提升车身强度和密封性之余,人类惊奇的发现车内噪音更小了,钢铁与非承载式车身成为了主流。

(修改1)Final-06-车云网-知识-20200820-图文大纲-LHD_Campaign-08141670.png接下来的发展中,一位意大利商人的小儿子成为了关键人物。这个对人文科学不感兴趣的意大利男孩,却沉迷于汽车,并成为了著名的试车手。1906年,他和朋友成立了一家汽车公司,1923年世界上首款采用承载式车身的汽车——蓝旗亚Lambda亮相了。作为集出色的安全性、舒适性和隔音效果于一身的产品,它无疑是现代汽车的原型。

(修改1)Final-06-车云网-知识-20200820-图文大纲-LHD_Campaign-08141828.png在承载式车身基础上,人类不断优化车身的空气动力学特性,并以此减少传到车内的噪音。这就是部分市售车型,在迭代过程中大幅提升底盘平整性,同时加装树脂、玻璃纤维等材质覆盖件的原因。比如新雷克萨斯ES,利用封闭式底盘设计减少车底乱流、隔绝风噪、路噪的同时,车内地板的吸音隔音材料面积,也从68%提升到了93%。

(修改1)Final-06-车云网-知识-20200820-图文大纲-LHD_Campaign-08141982.png当然,双层降噪玻璃也是近年来在豪华汽车上颇受青睐的配置之一。经过中间材质的衰减与反射,乘员能感受到的噪音被削减了不少。而在新雷克萨斯ES车型上,前排侧窗均标配了双层降噪玻璃,部分车型还在后排侧窗使用了这种玻璃。再加上封闭式底盘、底板隔音材料的应用,静谧的车内空间,将噪音分贝直线拉低。

圆滑的石头、掏空的铝合金,不断打磨车轮竟是为了它?

你可能不知道的是,轮子出现的时期远早于车,甚至可以追溯到6000年前。从最初打磨光滑的圆形石头,到人类发现在物体下放上圆木桩,再到公元前1世纪,罗马人将木条用来支撑木轮,车有了更轻、更节省材料的轮子。用现在的话说,这就是用轻量化轮毂降低簧下质量,加快车轮与悬挂回弹的思路。

(修改1)Final-06-车云网-知识-20200820-图文大纲-LHD_Campaign-08142290.png不过,车轮依旧是硬邦邦的样子,没法衰减路面颠簸,更没法过滤振动产生的噪音。伴随硫化橡胶的发明,乘车舒适性有了改善,可依旧有人不满足于此。其中就有一位叫约翰·博伊德·邓禄普的苏格兰兽医,同时他还是一位慈爱的父亲,在目睹儿子在鹅卵石路上艰难的骑三轮车后,他走上了发明之路。

1887年,用帆布制成可充气内胆,并在外面套上浇花用的橡皮管子,成功做出充气轮胎后,他在自家花园里进行了测试,且对减震效果非常满意。在经过申请专利、驳回专利的坎坷后,邓禄普成为了目前人尽皆知的轮胎品牌。

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两年之后的法国,爱德华和安德烈兄弟在工厂不断测试着自己研发的充气轮胎。不同于邓禄普,这对兄弟发明的充气轮胎没有内胆且便于拆卸,轮胎向舒适、便利迈进了一大步。这两兄弟在1889年创办的轮胎企业,就是现在家喻户晓的米其林。不过“米胖子”最初的充气轮胎是用在自行车上的,后来才用到了汽车上。

近代科技与制造工艺的进步,加快了人类解决问题的速度,而人类对舒适性、低噪音的追求,却没有停下脚步。与悬挂、车身的进化相同,部分车企对轮毂的创新也融入了声学、新制造工艺等多领域科技。

(修改1)Final-06-车云网-知识-20200820-图文大纲-LHD_Campaign-08142765.png图中带有空腔结构的铝合金轮毂,就利用了亥姆霍兹共振原理。本质上说,是利用空气在空腔内产生的剧烈振动,消耗自身的能量,从而减弱来自路面摩擦、穿过轮胎花纹的流动空气产生的噪音。(修改1)Final-06-车云网-知识-20200820-图文大纲-LHD_Campaign-08142854.png

重点是,在不影响轮毂刚性的前提下,设计空腔结构,不仅大幅削减了传入车内的路噪、胎噪,还同步降低了轮毂重量,实现了轻量化。至于将声学、流体力学、先进制造联系在一起的“牛人”,则是雷克萨斯的工程师。

当然,想要实现出色的静音与舒适性,轮毂与轮胎都很重要。从进口国内的ES来看,轮胎配备的是米其林PRIMACY 3 ST,以及普利司通TURANZA等,都是各自品牌中强调静音性能的版本。打造一款在舒适、静音方面有说服力的产品,少不了设计、选材等方面的一丝不苟。

反声波、三明治,现代化的降噪手法

如果说车身、悬架、轮毂和轮胎是从古代不断进化至今的,那么在数字化的今天,如下这些都是为降噪量身定制的黑科技。

(修改1)Final-06-车云网-知识-20200820-图文大纲-LHD_Campaign-08143156.png1978年在一架飞往波士顿的飞机上,飞机发动机产生的噪音让Amar G. Bose博士享受音乐的兴致烟消云散,主动降噪技术也由此迈入了发展高潮。原理不难理解,就是麦克风发出与噪声相位相反,频率、振幅相同的声波,与噪声干涉实现相位抵消。放在汽车上,这套系统会抵消来自发动机和外部环境的噪音。 

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在新雷克萨斯ES上,主动降噪系统通过车载音响扬声器来完成这项工作的,通过发出与发动机及外部环境噪音相反的声波,从而主动抑制传入驾驶室的噪音,从而实现更加卓越的静谧空间。

(修改1)Final-06-车云网-知识-20200820-图文大纲-LHD_Campaign-08143391.png除了ANC主动降噪技术外,新ES的发动机与座舱间的防火墙,也是与噪音博弈的必争之地。首次采用的Hybrid AcousticsTM混合动力降噪技术,通过三明治结构的三层隔音毛毡,吸收发动机产生的噪音。与此同时,毛毡的隔音性能还能根据使用位置的不同进行调整。如此量体裁衣只为达到最佳的隔音效果,不忘初心或许就是匠心精神的体现。

(修改1)Final-06-车云网-知识-20200820-图文大纲-LHD_Campaign-08143556.png不仅如此,雷克萨斯智·混动系统,也在降噪方面做足了功课。在起步时,系统仅采用电机驱动车辆。少了一个噪音源,车内的静谧性可想而知。而正常行驶时,发动机和电动机的共同驱动,不仅让发动机保持尽可能低的转速,削减噪音的产生,动力输出也更加平顺充沛。作为这套混动系统的核心,E-CVT电子无级变速系统告别了换挡顿挫感,也保证了连贯的动力输出。

(修改1)Final-06-车云网-知识-20200820-图文大纲-LHD_Campaign-08143725.png

车云小结

在新雷克萨斯ES上,车身设计、创新轮毂、定制化隔音材料、主动降噪,尤其是雷克萨斯招牌的智·混动系统等多方面,都融入了提升舒适性的思路。从运输工具到身份象征,汽车被打造成了超越移动载体的存在,但是雷克萨斯更希望能回归初心,通过扎实用料、声学设计方面的持续投入,全混动科技的不断革新,去营造更舒适、静谧的驾乘体验。

一直以来,雷克萨斯的先见不只是技术上的领先,而是最大化地周全考虑驾乘者的体验,在旅途中为消费者带来感动,获得最惬意、幸福的出行时光。这不仅得到了100万中国用户的印证,其中当然也包括30万智·混动用户。

 


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