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為什麼說汽車底盤真不是個東西?

文 | 嗷嗷胡

看了很多年汽車評測,你也未必知道“三大件”裡的底盤究竟是個啥。

發動機大家都知道:機艙蓋開啟,裡面一大坨黑乎乎的就是。變速箱也不難描述:沒吃過也見過,一個長得隨隨便便的鐵箱子。但到了底盤,(絕大多數)現代乘用車上,是沒有任何一個部件叫做“底盤”的。找不出,查無此盤。

那麼每次當我們談底盤時,我們在談些什麼呢?大多數時候,“底盤”二字基本被認為等同於懸架。這兩個詞彙經常連用,描述底盤的示意圖也經常僅展示懸架部件。

為什麼說汽車底盤真不是個東西?

不要以為這就是所謂底盤

但如果較起真來,現代乘用車的“底盤”範疇不止於懸架系統。實際上,它應該是白車身、轉向系、制動系與含副車架在內懸架之總和。它不是一個東西,它是一堆東西。

曾經也是涇渭分明

這本質上是個歷史遺留問題。

儘管“承載”與“非承載”字面是在描述“車身”,實際中卻總是用來體現車輛底盤的形態。

為什麼說汽車底盤真不是個東西?

車身+底盤,這樣的非承載式車身,是汽車發展早期的必然階段。

因為今天司空見慣的衝壓、焊接等車身製造工藝,在當時還不夠成熟和發達,不足以生產出同時滿足外觀內飾需要,又能在結構上承受應力的車身。而單獨的底盤隱藏在車身之下,使用結實的鋼樑、鋼管等組合即可。

地球最貴神車,法拉利250 GTO有一段經典的自我介紹:每一輛250 GTO的車身都是用鋁板在木質模具上手工敲出來,所以實際上,每一輛車在微觀上的形狀是各不相同的。你也就能理解,在木質模具上手工敲出來的鋁板,怎麼可能指望由這樣的車身來承載車輛受到的各種應力呢,只是個殼子罷了。

為什麼說汽車底盤真不是個東西?

250 GTO的車身面板,單純的殼子。jpg

大家最熟悉的非承載車身型別是梯形車架,也就是所謂大梁,至今仍在硬派越野車、商用車上廣泛使用。對於大梁車架,“底盤”的界定就非常簡單了。一切行駛相關的部件幾乎都是直接安裝在大梁上,以至於拿掉車身(也就是“非承載式車身”的“車身”)裸奔一樣能正常開。

這樣一副裸奔的車架,如果再刨去動力相關的部分,剩下就可以稱之為底盤了,涇渭分明。

為什麼說汽車底盤真不是個東西?

裸奔攬勝,大猩猩開得不亦樂乎

展開講,如今承載式車身大行其道,但大梁車架仍有用武之地,也不是沒有原因的。

硬派越野車偏愛非承載車身、大梁式車架,原因之一是讓車身結構與大梁底盤可以彼此分離。車身去提高剛度、強度,去滿足舒適性和碰撞安全需求。這樣大梁的剛度就可以酌情降低,在越野時大梁可以扭曲變形,安裝在大梁上的懸架變相獲得了更多的行程,從而增強越野透過性。

為什麼說汽車底盤真不是個東西?

像250 GTO那樣的籠式車架是另一類,多用於賽車和跑車。這種車架的主要目的是兼顧低重量與高剛度,所以結構中會包含許多穩定的三角形。懸架之類行駛相關部件直接連線在籠式車架上,這樣形成的裸奔結構便是底盤,而車身面板只是覆蓋其上的“外衣”。

比如下面是賓士300SL(鷗翼門鼻祖)的籠式車架底盤,理論上講裝個椅子就能正常開走了。這張圖如果去掉整個動力系統,剩下的部分就是所謂底盤。

為什麼說汽車底盤真不是個東西?

別拿身子不當底盤

1930年代,最早的承載式車身出現了。承載式車身將非承載車身結構中的“車身”和“底盤”合二為一,成為一個立體的鋼鐵框架結構,既是車輛承載應力的結構,也是車輛空間造型的構建。

世間道理大多相通,合二為一通常就意味著更少、更輕。早在30年代誕生的承載式車身真正在乘用車中流行開來,是在70年代石油危機時,那時車企和消費者紛紛尋求低油耗,而減重自然是絕佳手段。

對於承載式車身結構,車身,或者說不含覆蓋件的白車身包攬了一切,底盤作為一個單獨部件的歷史就此結束了。車輛受到的應力是由白車身基礎結構承受的,即縱梁、橫樑、地板、A/B/C柱、側圍、減震器塔頂、加強結構等等。

為什麼說汽車底盤真不是個東西?

這張圖動力系統以外的其餘部分就差不多了

所以如今說到底盤,嚴格來講,一定要包含完整的白車身結構在其中。而不是像對待非承載結構那樣,將“車身”看作是“底盤”的對立面。僅僅四個車輪懸架無法代表整個底盤系統,哪怕懸架加上不完整的部分車身也無法代表整個底盤。

我們經常在汽車展廳看到的那種“底盤模型”、“底盤展具”,多數只是為了方便展示和理解,而將車身的下半部分切割出來。這種切割其實非常隨意,純粹看怎樣操作方便美觀。

像特斯拉經典的Model X“底盤展具”,前懸架塔頂就留下了部分車身結構,而後懸架則直接“裸奔”。實際上,後減震器頂端也是像前輪那樣連線在車身結構(即“塔頂”)上的。

為什麼說汽車底盤真不是個東西?

豐田對於TNGA架構GA-B平臺的展具,多保留了A柱底部、防火牆、地板、後輪拱等在內的一部分車身結構,可以看到後避震器彈簧與車身的連線。這自然也不能稱之為“底盤”(本來就是用來展示平臺而非底盤),此狀態下的車身缺失了上部,不具備完整的受力結構。

為什麼說汽車底盤真不是個東西?

請忽略裝沒裝輪子的差異

所謂底盤,一定是擁有完整獨立的應力承載能力,這是非承載車身時代的底盤(比如大梁)所定義的。路面應力由車輪傳遞給懸架,由懸架傳遞到塔頂,由塔頂傳導至整個車身。車身的剛度會決定車輪受力時,懸架是否能按照設計中的軌跡運動,二者緊密相關。

也有例外,比如超跑常見的澡盆型碳纖維車架,在開發之初就沒有將車頂納入應力結構(或是不作為主要結構)。這樣的車身無論硬頂還是敞篷,剛度都不會有顯著區別,也就無所謂是否將車頂部分車身納入“底盤”範疇了。

為什麼說汽車底盤真不是個東西?

真正意義上的完整底盤,這是保時捷918

車身大概是汽車行業最被低估的子系統了。以至於當人們討論底盤之種種,經常會對懸架轉向談笑風生,而完全無視了車身也是底盤系統的重要乃至基礎部分。

對於舒適性,車身剛度和模態頻率直接決定了NVH地板和天花板。對於操控性,車身剛度的高低會影響到懸架工作是否精準、轉向響應是否及時。

這種影響並非決定性,卻是基礎性的:它不會在最後決定底盤效能多一分還是少一分,卻從一開始就劃定了最終結果落的區間。