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凱迪拉克中級(jí)豪華轎車XTS底盤技術(shù)剖析

2013-08-07 16:22:36 來源:網(wǎng)上車市   原創(chuàng)    作者:周建   編輯:丁金柱   

【網(wǎng)上車市南通站訊】研發(fā)之初,工程團(tuán)隊(duì)對(duì)凱迪拉克XTS的目標(biāo)便是打造一臺(tái)具有優(yōu)異舒適性、操控性,同時(shí)具備一定賽道能力的豪華轎車。 因此,XTS底盤經(jīng)過全新設(shè)計(jì)研發(fā),前懸掛采用Hiper-Strut結(jié)構(gòu),擁有出色舒適性和操控性能的同時(shí),緊湊的結(jié)構(gòu)帶來更好的車內(nèi)實(shí)際空間;后懸掛 為H-arm結(jié)構(gòu),并搭配多用于中大型車的空氣彈簧,進(jìn)一步提高了后排乘客乘坐舒適感受。此外,凱迪拉克XTS底盤還配備了四輪MRC主動(dòng)電磁感應(yīng)懸掛、 全系Brembo四活塞高性能制動(dòng)卡鉗等同級(jí)別高標(biāo)準(zhǔn)配置,將整車駕駛與乘坐表現(xiàn)提高到豪華車全新高度。

如何調(diào)教一臺(tái)凱迪拉克?

在過往的110年歷史中,凱迪拉克品牌始終追求為消費(fèi)者帶來具有優(yōu)異駕控體驗(yàn)及安全性能的豪華產(chǎn)品。為此,凱迪拉克旗下所有車型除常規(guī)底盤測(cè)試外,還需經(jīng)過額外的Track Capability(賽道能力)測(cè)試,以考核發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、制動(dòng)系統(tǒng)、懸架等在賽道長時(shí)間駕駛情況下的性能指標(biāo)。在嚴(yán)苛的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)下,測(cè)試車輛需在專業(yè)評(píng)測(cè)賽道上行駛近20小時(shí)后評(píng)估總體性能,自然吸氣的車型需保持在新車的98%以上;增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的車型,需保持在新車的96%以上。

凱迪拉克XTS底盤亮點(diǎn)

Hiper-Strut前懸掛:平衡車內(nèi)空間與操控性能的最佳方案

Hiper-Strut前懸掛與普通麥弗遜對(duì)比

凱迪拉克XTS前懸掛采用Hiper-Strut結(jié)構(gòu),所謂Hiper-StrutHigh Performance Strut(高性能減震器)的縮寫。車輪在轉(zhuǎn)向過程中繞懸掛主銷旋轉(zhuǎn)。傳統(tǒng)麥弗遜懸掛的主銷為前減震器上頂點(diǎn)(Top Mount)和轉(zhuǎn)向節(jié)與下擺臂連接點(diǎn)。Hiper-Strut結(jié)構(gòu)的主銷則不再穿過前減震器,而是通過兩個(gè)額外增加的轉(zhuǎn)向球頭。和同類的麥弗遜式相比,這一改變令主銷內(nèi)傾角主銷偏移距(車輪的輪軸的中心到主銷的距離)極大地減小,使得輪胎對(duì)轉(zhuǎn)向不平衡量的敏感度下降。

操控性上:

  • Hiper-Strut結(jié)構(gòu)使得主銷幾乎與路面垂直,主銷內(nèi)傾角減小后,轉(zhuǎn)彎時(shí)外輪將產(chǎn)生更多負(fù)傾角,提供更多輪胎外傾推力。轉(zhuǎn)彎過程中,在正常輪胎抓地力基礎(chǔ)上能夠提供額外向心力,使得轉(zhuǎn)向更加直接,響應(yīng)更快。更小的內(nèi)傾角也能減少輪胎偏磨。
  • 減震器的上頂點(diǎn)不再成為旋轉(zhuǎn)中心,而是以轉(zhuǎn)向球頭取代,這樣會(huì)大大減少轉(zhuǎn)向系統(tǒng)摩擦力,提升轉(zhuǎn)向性能。

舒適性上:

  • 車輛行駛時(shí)遇到不平路面上的縱向沖擊、制動(dòng)過程中的剎車抖動(dòng)、高速平路抖動(dòng)或是大馬力發(fā)動(dòng)機(jī)加速的過程中產(chǎn)生的車輪的橫擺都會(huì)對(duì)舒適性造成影響。盡管車輪 所受力的絕對(duì)值不是很大,但若主銷偏移距較大(力臂大),仍會(huì)對(duì)舒適性造成較大影響,乘客在車內(nèi)會(huì)感受方向盤、座椅的細(xì)碎抖動(dòng)或急加速時(shí)車輛跑偏的不適感 受。HiPer-Strut結(jié)構(gòu)擁有更短的Spindle Length(輪軸長度),主銷偏移距減小后,力臂變小,車輪所受縱向沖擊力的力矩同比例減小。這個(gè)時(shí)候即便車輪受到一定的旋轉(zhuǎn)不平衡量,仍然可以擁有極佳的駕駛及乘坐舒適性能。
  • 由于HiPer-Strut內(nèi)傾更小,從而減少了前減震器承受的側(cè)向力,減少摩擦力。提升路面隔振能力,過濾更多地路面沖擊。

后懸H-arm結(jié)構(gòu)及空氣彈簧:增強(qiáng)后排舒適體驗(yàn)

后懸H-arm結(jié)構(gòu)及空氣彈簧

H-arm多連桿懸掛與性能跑車所采用的雙叉臂結(jié)構(gòu)相類似,因?yàn)橄聰[臂形狀像小寫的h字母,所以得名H-arm。下擺臂上方有三根連桿,一根控制后輪束角,一根控制后輪傾角,一根擺桿在車輛制動(dòng)或驅(qū)動(dòng)時(shí)抵抗車輪扭矩變化。

  • 相比于多連桿結(jié)構(gòu),在不降低舒適性情況下,H-arm可提供更多的側(cè)向及縱向剛度,擁有更廣闊的側(cè)向支撐力范圍,獲得更快的轉(zhuǎn)向響應(yīng),車尾更加穩(wěn)定。
  • 當(dāng)車輛上下跳動(dòng)同時(shí),提供后輪一定量的前后擺動(dòng)柔性,以更好吸收跳動(dòng)時(shí)的縱向沖擊,粗糙路面下隔震性能更好,對(duì)舒適性有極大提升。過減速坎時(shí)不會(huì)產(chǎn)生明顯的彈跳感。
  • 后副車架與車身利用四個(gè)襯套柔性鏈接。襯套內(nèi)部采用非對(duì)稱式設(shè)計(jì),前后向較軟,起到隔震、減小沖擊作用;左右側(cè)向則非常硬,擁有很好舒適性同時(shí),不會(huì)損失操控性和轉(zhuǎn)向性能。

Air Spring(空氣彈簧)與螺旋彈簧相比,最大好處在于不論滿載還是空載,都能使車輛保證恒定車身姿態(tài)。

  • 載重增加時(shí),空氣彈簧內(nèi)部壓力升高,彈簧剛度變大,令車身姿態(tài)保持在設(shè)計(jì)位置。同時(shí),空氣彈簧擁有螺旋彈簧不可企及的線性調(diào)節(jié)范圍,可使后懸掛壓縮和伸張運(yùn)動(dòng)行程始終保持恒定,車輛在任何受載情況下,都擁有良好的后排舒適性體驗(yàn)。
  • 空氣彈簧本身有很好的高頻的隔振和隔音性能,提高了靜音性能。

MRC主動(dòng)電磁感應(yīng)懸掛:

凱迪拉克XTS所配備的第三代MRC主動(dòng)電磁感應(yīng)懸掛全稱MagneRideControlled Suspension System,簡稱MRC。該系統(tǒng)由四只電磁感應(yīng)減震器、車輪上獨(dú)立的位置傳感器(共四個(gè))以及電子控制單元構(gòu)成,可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車身相對(duì)于車輪運(yùn)動(dòng)的位移、 運(yùn)動(dòng)的速度等信號(hào),并綜合車輛加速度信號(hào)、橫擺角速度信號(hào)、油門踏板和制動(dòng)踏板輸入信號(hào)等信息,實(shí)時(shí)獨(dú)立調(diào)整四輪懸掛軟硬程度。無論高速還是低速行駛,MRC均擁有極快的瞬態(tài)響應(yīng),可提供連續(xù)、線性的支撐力。由于四輪采用獨(dú)立傳感器及控制單元,因此當(dāng)車輛經(jīng)過連續(xù)振動(dòng)路面或過彎時(shí),MRC可更好抑制車身的前后俯仰(連續(xù)振動(dòng)路面),提供更高的行駛穩(wěn)定性及底盤動(dòng)態(tài)極限(過彎時(shí))。

MRC減震器

減振器活塞桿中有一種名為MR的磁流變液體,并帶有電磁線圈。當(dāng)線圈未通電流時(shí),懸浮液的性能和普通的減震器一樣稀釋;通電后,磁場(chǎng)使鐵顆粒沿流體方向重 新排列,懸浮液變得黏稠起來。結(jié)構(gòu)中粒子之間結(jié)合的強(qiáng)度與磁場(chǎng)強(qiáng)度成正比,改變電流就改變阻尼性能,變化范圍很寬,MRC減震器的反饋和調(diào)整頻率可以達(dá)到1000/。

MRC主要作用體現(xiàn)在:

  • 對(duì)車身控制更加柔和,使車身運(yùn)動(dòng)幅度更?。?/strong>對(duì)稱的壓縮和回彈阻尼變化范圍為懸掛的壓縮及復(fù)原提供了更平緩的過渡,使車身運(yùn)動(dòng)盡可能的平緩,縮小運(yùn)動(dòng)中車身俯仰幅度,進(jìn)一步增強(qiáng)了車內(nèi)乘客的舒適性。
  • 車輪控制:使垂向力變化幅度變小,減小車輪上下跳動(dòng),令車輪盡量貼服于地面,增加抓地力,縮小制動(dòng)距離。如:車輛過檻時(shí),將車輪的震動(dòng)盡快衰減,對(duì)車輪控制能力更強(qiáng);在顛簸路段,將車輪的橫向變動(dòng)抑制到最小,提升車輪抓地力,帶來更好的行駛能力。
  • 多種工況下,提高操控性和動(dòng)態(tài)極限:行駛中,根據(jù)實(shí)際工況,主動(dòng)地改變四輪懸掛的阻尼,提供迅速的支撐,抑制車身的重心轉(zhuǎn)移。如:過彎中加大外側(cè)壓縮阻尼及內(nèi)側(cè)復(fù)原阻尼,更好的抑制車輛側(cè)傾;剎車時(shí)加大前方減震器壓縮阻尼,保持良好車身姿態(tài);緊急變線時(shí),加大前軸復(fù)原阻尼,提供更多不足轉(zhuǎn)向。

Brembo剎車:

Brembo四活塞高性能剎車系統(tǒng)

凱迪拉克XTS在同級(jí)車中首次引入并全系標(biāo)配Brembo四活塞高性能剎車系統(tǒng),采用碳氮共滲技術(shù),雨天剎車盤亦能自動(dòng)排水,實(shí)現(xiàn)完美的制動(dòng)力控制。

凱迪拉克XTSBrembo卡鉗擁有四個(gè)活塞,為“定鉗”式設(shè)計(jì)。固定鉗的鉗和片結(jié)構(gòu)使得活塞傳遞到剎車片上的壓力非常均勻,令整個(gè)剎車系統(tǒng)的響應(yīng)更加迅速。因?yàn)閯x車壓力均勻分布在剎車片上,所以擁有很好的熱衰退特性,同時(shí)剎車片磨損也更加均勻,有這良好的反應(yīng)速度和優(yōu)良的踏板感受。

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