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世界上最好的汽車懸掛,是一家音響公司做出來的,這你敢信!
它就是Bose。
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而它好到什么程度?在路上就像漂浮一樣,連過減速帶都紋絲不動。甚至......還能直接“跳過”障礙!
誒,憑什么?
大家好我是火箭叔,憑它能“降噪”!下面我用3分鐘給你解釋清楚。
故事回到1957年,那一年,Bose的創(chuàng)始人Amar Bose買了一輛空氣懸掛的龐蒂亞克。理論上,它該非常平穩(wěn)——但實際開起來,晃得他頭暈。后來換成液壓懸掛的雪鐵龍,結(jié)果又老漏油。Bose就開始琢磨了——既然揚聲器能控制聲音的振動,為什么不能控制車輪的振動?于是,這位音響工程師召集了一群MIT博士,開始了一個持續(xù)24年的秘密計劃——Project Sound,他們要讓讓汽車像魔毯一樣行駛。
我們都知道,傳統(tǒng)懸掛靠彈簧和減震器配合工作。彈簧負(fù)責(zé)“撐住”車體、吸收沖擊;減震器則用液體阻尼,把多余的振動“吃掉”。但這兩者都是被動元件——等到車輪已經(jīng)被坑顛起來,它們才開始反應(yīng)。
這意味著:車身總是“慢半拍”,你能感覺到“晃”,就是因為系統(tǒng)沒來得及制止。而Bose懸掛徹底反了過來——它不是等震動來了再去吸收,而是在震動發(fā)生之前,主動抵消它。
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在Bose的設(shè)計里,每個車輪都裝有一臺線性電磁執(zhí)行器,其內(nèi)部是線圈與永磁體的結(jié)構(gòu),原理有點像一根被“放大”的揚聲器單元。不同的是,它不發(fā)聲,而是用電磁力精確推動車輪上下運動。
整個系統(tǒng)由三部分組成:執(zhí)行器負(fù)責(zé)力量,傳感器負(fù)責(zé)感知,控制器負(fù)責(zé)思考。每個懸掛上裝有加速度計、位移計和電流傳感器,以高達(dá)1kHz的頻率實時采樣車輪與車身的狀態(tài)。控制器會在幾毫秒內(nèi)計算出最合適的反向電流,驅(qū)動執(zhí)行器瞬間“反擊”,把沖擊力在傳到車身前就抵消掉。
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這就讓車輪“快”而車身“穩(wěn)”:路面再顛,車身依然平行于地面。彎道中它能主動壓低外側(cè)懸掛減少側(cè)傾,加速或剎車時的抬頭、點頭都被算法“掐滅”在萌芽里。同時,這套執(zhí)行器并非純耗能。當(dāng)車輪被迫抬起或壓下時,磁場切割線圈產(chǎn)生反電動勢,那股能量會被回收儲存在電容中,驅(qū)動下一個動作——就像“自充電的彈簧”。
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說到底,Bose是用做音響的思路在造底盤:麥克風(fēng)變成了傳感器,揚聲器變成了執(zhí)行器,而整套反饋算法,像是在給路面噪聲加上“反相降噪”。區(qū)別只是,這次降噪的對象,不是聲音,而是顛簸。
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2005年,在歷經(jīng)20多年的研發(fā)后,Bose終于展示了原型車——一輛改裝的雷克薩斯LS400。在看了它的魔法后,全球工程師都驚呆了。
但掐指一算,這又過去了20年,怎么還沒輪到我們享受呢?
因為現(xiàn)實很快就潑了冷水。這套系統(tǒng)每個執(zhí)行器要十幾公斤,整車比普通版重近百公斤。再加上電子控制系統(tǒng)成本驚人,一輛車的懸掛要價接近整車成本的一半。它太先進(jìn),先進(jìn)到——沒人買得起。2008年金融危機(jī)爆發(fā),項目徹底被叫停。
這場持續(xù)24年、耗資上億美元的理想,就此打住。
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不過,Bose點亮了一條全新的路線。后來,主動懸掛的概念被無數(shù)廠商繼承。奔馳的“Magic Body Control”、奧迪的“eROT”、還有特斯拉、Rivian的電控空氣懸掛——都能追溯到Bose的原始模型。今天的智能底盤,已經(jīng)能通過攝像頭預(yù)判路面,在顛簸到來前就調(diào)整支撐。Bose的那句理念——預(yù)測,而不是反應(yīng),最終還是成了懸掛工程的信條。
原來世界上最懂“震動”的公司,也最懂怎么讓它安靜。這就是工程世界的美妙之處。
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