什麽樣的車坐起來才舒服？

在看很多的車評節目，往往主持人都會提到一個詞“乘坐品質”。現在個人購車中，家用中佔了最大的比例。而家用車一般也很講求“乘坐品質”。正常之下，很多人都會將乘坐品質等同於舒適性。不過“舒適”只是人對於乘坐品質的一種直接感受。但談到汽車要做得舒適來說，就並不是這麽三言兩語能簡單描述的事情了。

  怎樣才叫做“舒適”的汽車  

對於汽車的舒適性衡量，不同人可能有不同的定義。有些朋友覺得汽車軟綿綿才舒服，有些朋友就覺得車子不顛簸是舒服。將所有的答案綜合起來，就應該是“汽車在行駛時，車身不會受到任何路面狀況和行駛狀態影響”為之舒適。

這裡解釋一下。最早的車（馬車）是沒有懸掛系統的，而輪胎也是實木製成。由於當時的路線鋪設水準非常有限，除了中型城區稍為平整的石磚路以外，大部分都是野外郊區的土路。在這些凹凸不平路線行駛時，馬車都會隨著路面的顛簸而顛簸，舒適性非常差。

後來工程師就使用了橡膠製的輪胎，行駛系統和車身之間用了彈簧去連接（被稱為懸掛系統”）。這種兩種彈性部件的應用很有效的減少了車身和路面之間的直接聯繫而提升了舒適性。而現代的汽車多用調教更精巧的懸掛系統。這類懸掛系統最大的作用就是降低路面狀態對車身的影響。所以舒適性的第一點就是“車身不受任何路面狀況影響”，這點應該比較容易理解。

那車身不受行駛狀態影響又是什麽意思呢。大家都知道，包括加速刹車轉彎等基本性能都需要靠和地面接觸的行駛系統實現。由於車身自己有慣性作用，加上行駛系統和車身之間是使用懸掛進行軟性連接，因此行駛系統運動趨勢的改變再引發車身運動趨勢的改變會產生一定時間差。

簡單的說，加速時車身由於慣性的原因會後仰，刹車時會向前俯衝，拐彎時會外拋產生傾側。或者在經過一些顛簸路段時，一個簡單的激勵會導致車身產生自體振動。這些車身的運動也會降低舒適性。因此，要提升舒適性，就要盡量去降低車身受行駛狀態改變而產生的影響。

從上述兩點可以不難看到，要降低車身受路況的影響，就要讓車身系統和行駛系統進行割離。而要降低車身受行駛狀態的影響，又要加大車身系統和行駛系統的聯繫。要同時達到高的舒適性要求，就要同時滿足這兩者很矛盾的需求。那工程師又是怎樣去實現的呢。

降低震動

先說說關於振動的處理。其實有一句俗話，叫感受不到就是沒有，這在汽車設計裡面也是適用的。由於車身完全不受任何路面狀況影響基本上除了全主動式懸掛以外，只靠傳統的被動懸掛基本無法實現，要追求這一點也沒有太大的意義。由於車身的顛簸是屬於一種振動，因此工程師就開始研究人體如何可以降低振動帶來的不適感。

經過研究表明，人類自身感受最舒服的頻率和行走接近，約為每分鐘70-90個來回，身體上下移動距離約為2英寸（振幅）。因此以前的大部分汽車都會將車輛的固有頻率設定在70-90 CPM（Circle per Minute）。那是不是車輛振動頻率越低越舒服呢?實際上並不是。經過研究，人體對人的身體如果至於30-50CPM的振動環境下比較容易發生暈浪。而人體對高頻也依然感受到不適，譬如內髒區域在300和400 CPM的頻率之間會特別敏感，而頭部頸部等對於1000-1200CPM的振動則特別敏感。一般人體的對振動最舒服的區域是在固有頻率60-90CPM（1-1.5HZ），超過120CPM（2HZ）開始則會感受到明顯的振動和不適。值得注意的是，雖然對於豎向的振動最舒適區域在60-120CPM之間，但是前後（縱向）振動則是感受到強烈的不適感和惡心感。

一般而言，對於汽車的振動特性來說，懸掛設計被看作是奠定舒適性的最重要因素。雖然說這和彈簧剛度、避震系數都有關，但無阻尼（無避震器）下的懸掛振動特性會最接平穩行駛的設定值。一般來說，，懸架剛度越高，固有頻率就越高，反應更快，舒適性更低。相反則越軟越舒適，但反應就更慢。

當然這個固有頻率要落在1-1.5HZ的區間，如果懸架剛度過低會造成頻率過低而造成開船般的浮動感，產生暈眩的感覺。這也是為什麽很多“懸掛過軟”的汽車並不舒服的原因。

同時對於高頻區的振動，現在的副車架、懸掛部分等均用柔軟彈性好的橡膠或者矽膠連接，能夠更有效的隔絕高頻振動傳到車廂裡面。

普通乘用車舒適性要求更高，因此懸架剛度較低。一些跑車和運動車兼顧操控和舒適性，懸架剛度較普通舒適性轎車高，偏頻可以高於2HZ。而賽車要求很凌厲的操控，可以犧牲舒適性，因此懸架剛度非常高，其偏頻可以達到5HZ。

以一般的乘用車而言，多連杆懸掛的結構最複雜、組件和連接件越多，因此懸架剛度較低，比較舒適。而整體橋式剛度非常高且重量更大，因此震動頻率較大，比較不舒適。同理適用於其他的懸掛形式。

另外，為了抑製俯仰，前後懸掛的結構剛性也會有差別。實驗表明，通過單次障礙，前懸架偏頻比後懸架偏頻更低，俯仰現象更不明顯。因此一般乘用車都會採用前懸剛度比後懸剛度更低的形式。不過在一些注重後排乘坐感的豪華轎車上，後懸剛度也會選擇較低的設計。

降低側傾

一般而言，要有更好的吸震反應，彈簧剛度一般都會選擇較低的數值。同時為了抑製彈簧的往複式彈跳，一般都會使用阻尼更大的避震器來輔助彈簧。不過使用較軟的避震和彈簧組件往往讓車輛在轉彎時沒有一個很好抗傾側力量，導致車輛傾側角度過大降低舒適性。車廠於是會使用防傾杆來降低車身傾側。一般而言，車重越大，需要使用更高的防傾剛度。不過過高的防傾剛度也會降低一定的舒適性。因此一般車廠也會使用另外一種方式來降低懸掛彈簧和防傾杆的剛度，同時也能更好的抑製側傾。

汽車轉彎時都會圍繞一個滾動重心來轉動，滾動中心和懸掛的設計有關。現在絕大部分的汽車都是重心在上，滾動中心在下。重心和滾動重心之間的距離一般決定了翻滾力矩的大小。翻滾力矩越大，車輛側傾的趨勢就越大。一般而言，滾動重心和重心重合，車輛並沒有滾動力矩，因此滾動趨勢為0，車身不會有任何側傾。

不過由於現代的汽車懸掛設計問題，很難大幅提升滾動中心去接近重心。因此大部分新車的設計都致力於降低重心。降低重心有幾個方式：1、降低位於高位的部件的重量；2、將沉重的部件下移。3、車輛做得更“扁平”。因此可以見到現在不少新車，車頂都採用更輕的鋁材打造，而發動機變速箱座椅等相對較重的部件都下移，去獲得更低的重心，獲得更低的滾動力矩。這樣即使用剛度更低的支撐性零件，也能夠減少側傾，從而提升舒適性。

簧下品質和輪胎尺寸

除了上述兩個重要的方向以外，一些細節的設計也夠提升舒適性，譬如用更輕的懸掛部件，和更大尺寸的輪胎。

簧下品質是指一般是指非由彈簧系統所承受的承受的車身品質，包括懸掛擺臂、刹車、輪圈、輪胎等。我們以往都認為懸掛主要是吸收震蕩，實際上懸掛有一個更重要的作用就是讓輪胎緊貼地面。車輪在受到凸物時，懸掛部分都會整體抬升向上加速產生衝擊力，越大的簧下品質，向上的慣性越大，會導致車輪“跳”離地面，就需要用更硬的彈簧去壓。同時遇到凹陷部分，也需要用更大的彈簧壓力去讓它緊貼地面。因此可以說，懸掛的簧下品質越大，車輪就越“跳”越不能緊貼地面，造成一些額外的顛簸。因此較輕的簧下品質，對舒適性會有較大的正面幫助。

而更大尺寸的輪胎在經過相同路面顛簸時，豎直方向擺動的距離更少，過程更緩，衝擊更低，因此舒適性也更好。

總結

上述簡單闡述了一下幾個廠家在設計汽車時，提升舒適性的一些設計理念。當然還設計一些懸掛調教上的一些技巧、還有抑製各種噪音、使用主動懸掛等等。

可以說，要提升舒適性並不是簡單換一個彈簧和避震器就能輕鬆辦到的事，裡面涉及到很複雜的設計。有興趣的朋友可以深入研究，畢竟汽車的懸掛設計是一個非常有趣但非常複雜的系統。