汽車減震器,是汽車底盤的核心零部件之一,它能讓汽車在復雜路況下減小顛簸,跑得更穩。
京西智控(張家口)汽車零部件有限公司量產了一款“聰明”的減震器,智能控制技術讓它“長了眼睛”,可以實時偵察車輛前方路況,提前做出減震動作,極大提升了車輛操控的穩定性,填補了國內外智能底盤市場的空白。
也許不久你買的新車,也將搭載上這座工廠生產的智能減震器。走,一起進廠去看看,它到底有多神奇!
“閃電俠”般毫秒級響應速度
在一輛蔚來E T9汽車的前機艙蓋上,擺著盛滿香檳的高腳杯,整整堆疊起六層,共91杯。駕駛員緩緩啟動車輛,以18千米/小時的速度通過一條條減速帶,車身一路平穩,香檳塔穩穩矗立。
5月8日,張家口南山汽車產業基地。在京西智控(張家口)汽車零部件有限公司(以下簡稱“京西智控”)總經理朱功偉的手機里,記者看到這樣一條小視頻。
在“香檳塔測試”中,蔚來汽車能表現得如此從容穩健,得益于搭載了工廠生產的液壓集成全主動式減震器。
2024年11月,全球首條液壓集成全主動式減震器生產線在京西智控投產,蔚來汽車成為首家訂單客戶。
在京西智控生產車間,記者看到了一支支已經下線的液壓集成全主動式減震器:長四五十厘米,外筒不及成人胳膊粗,從外觀看,像個特大號注射器。
“全主動”三個字,凸顯了它在減震器家族中與眾不同的智能性。
在汽車的“感官世界”里,對路面狀況變化的感知和響應速度,直接影響車輛的操控性和舒適性。
一直以來,汽車減震器行業以被動式減震器為主,它依靠活塞、閥片、彈簧等內部機械結構和材料特性來吸收車輛的震動和沖擊,無法主動感知和調整車輛狀態,只能根據固定的阻尼設定來提供固定的減震效果。
相比之下,主動式減震器主打一個“主動響應”。它的自動控制系統,能夠主動感知和響應車輛的懸掛運動和外部條件,以實現主動調節和控制車輛的減震效果。
“如果把減震器比作人的腿,被動式減震器就是粗笨的‘假肢’,全主動式減震器是靈活的‘真腿’。”京西智控技術工程師孫天明打了一個形象的比喻。
在生產車間,孫天明拿起剛下線的產品,指著兩根從減震器上延伸出的電子數據控制線說:“這兩根線會連接在電子控制單元(E C U)上,它相當于減震器的‘智慧大腦’,隨時根據車輛行駛情況發出減震指令。”
減震器不是單打獨斗的,遍布車身的傳感器是最強輔助,它們如同敏銳的眼睛,監測車輛的行駛狀態,實時傳輸給減震器的“智慧大腦”。
“‘智慧大腦’運用高效的算法對海量數據進行快速分析和計算,在極短時間內作出精準決策,通過電磁閥精確控制液壓油的流動,從而實時調節減震器阻尼力。”孫天明說,這個極短時間是1毫秒。
這意味著汽車如果以100千米/小時的速度行進,可以實時探測前方近達2.5厘米處的路況,并根據探測結果立即調整減震器,瞬間建立數千牛頓的阻尼力。
而且,汽車4個輪子對應4支減震器,每一支減震器都可以獨立“思考”、獨立調控阻尼力,可謂四個輪子各有各的“大腦”,各走各的路。
比如車輛右后輪遇到一個小土坑,就可以由其他3個車輪支撐,右后輪減震器主動調節阻尼力,讓輪子快速抬起,靈活“邁”過土坑;車輛高速轉彎時,外側兩個車輪加裝的減震器阻尼力會瞬間增加,有效抑制車身側傾,使車輛保持穩定的行駛姿態。
“這堪稱‘閃電俠’般的響應速度,可以讓車輛在面對復雜路況時及時作出調整,實現近乎無限的車身控制能力,極大提升駕乘的舒適性和安全性。”孫天明說。
智能“機器人”守護全生命周期
5月9日,記者穿上防塵服,進入了生產液壓集成全主動式減震器的車間。
說是車間,面積卻只有一百多平方米,其中擺放著17座像銀行自助取款機大小的工作臺,臺面上,智能機械臂正揮舞“胳膊”裝配減震器零部件,10多個工人在工作臺前輔助機械臂工作。
“這些工人并不是生產線的‘監工’,這里每臺設備都有自己的‘智能工長’,其間,工人出現一點兒差錯,‘智能工長’馬上亮紅燈報警。”孫天明說。
這個“智能工長”其實是生產線引入的A I工業相機防錯系統,它通過圖像識別與A I算法,實時檢測生產環節中的缺陷、錯漏或異常,防止不良品流入下一個工序。
孫天明把一臺設備上搭載的工業相機鏡頭指給記者看:“這雙‘眼睛’可謂‘火眼金睛’,它可以采集產品表面、尺寸、裝配等細節圖像,分辨率達微米級,同時基于深度學習訓練的大模型,可以精準識別劃痕、裂紋、缺料、色差等表面缺陷。”
“智能工長”還會生成每日生產線產品的檢測報告,標注缺陷位置與類型,供產線追溯與工藝優化。
孫天明拿起一個直徑只有1厘米的密封圈說:“像這樣的小零部件,一支減震器上有幾十個,人工操作很容易漏裝,有了‘智能工長’,相比傳統人工目檢,效率提升80%以上,檢測準確率達100%,降低人工成本與漏檢風險。”
生產環節有“智能工長”嚴格把關,出廠之后,出現問題還可以智能精準追溯。
在每支液壓集成全主動式減震器的外筒上,記者都能找到一個二維碼,每支減震器上的二維碼都具有唯一性,它們是記錄減震器全生命周期的“身份證”。
“我們會通過ME S(制造執行系統)追溯系統,實時采集設備參數、物料批次、工藝步驟、人員操作等數據,日后如果有質量問題,可以快速鎖定不良品對應的原料批次、設備、工藝段,提升質量管控效率,增強生產透明度。”孫天明說。
當然,一批減震器生產是否合格,還要在出廠前經過大量性能測試。這個環節,不在張家口進行,而要送到企業母公司京西智行張家口汽車電子有限公司(以下簡稱“京西智行”)設在北京房山的研發中心。
5月12日,京西智行(北京)研發中心實驗室內,減震器耐久性測試試驗臺上發出震耳欲聾的聲響,張家口工廠生產的某批次減震器正在這里經受測試。
“一款減震器要經受數百萬次耐久測試,測試需要3到4周才能完成,之后檢測它的阻尼性能衰減程度,要控制在10%以下才能通過驗證。”京西智行(北京)研發中心副主任隋鶴龍說。
此外,減震器的“智能大腦”軟件系統——電子控制器的開發和功能測試,也在這個研發中心進行。
隋鶴龍帶記者進入一間電子電器測試室,在一臺E C U在環測試臺架上,一款減震器的電子控制器正在進行功能測試。
“這樣的測試,可以理解為做‘腦電圖’,主要是檢驗和調校減震器與‘智能大腦’的功能性,以及二者協同配合的默契度。”隋鶴龍說,一款減震器的“智能大腦”,都是經過數千次調校出來的。
不遠處的貨架上,還堆放著眾多的減震器樣品,盛放樣品的籃筐上,貼著對應訂單車企的標簽,其中大多是電動新能源汽車廠商。
“電動新能源汽車自重比傳統燃油車更重,慣性更大,對汽車操控性、舒適性要求更高,企業研發的智能減震器,非常符合未來電動新能源汽車的市場需求。”隋鶴龍說。
“廠中廠”模式生產更高效
“車間里這些空出來的空間,是給我們即將搬來的新鄰居準備的。”5月8日,在京西智控生產車間,朱功偉指著生產線周邊的空地說。
朱功偉所說的新鄰居,是京西智控的上游供應商——山東泰展、河南南陽膠聯、江蘇立萬、湖南博海新材。
3月11日,京西智行與這4家企業在張家口南山汽車產業基地舉行了供應鏈戰略合作伙伴簽約儀式,它們將入駐京西智行張家口生產基地,通過共用廠房,實現產業鏈上下游的無縫對接。
山東泰展是一家減震器機電設備生產商,企業1000平方米的清潔室已完成主體結構建設,部分設備已經進場,預計6月投產。河南南陽膠聯的減震器吹塑和注塑設備也已經進場安裝,工人們正在調試,預計6月投產。其余兩家,也在加緊生產線設備采購和產品驗證。
這種“廠中廠”模式的創新實踐,將實現產品從供應商車間直接輸送到京西智控裝配車間的高效流轉,基本無需備貨,合格品直達裝配線,最大限度地降低了企業配套生產成本。
4家上游企業一同奔著京西智控而來,其實還有一個重要原因——訂單。今年年內,將有一款智能性更高、成本更低、市場化前景更好的減震器新產品在此投產——京西智行研發的第4代磁流變減震器。
行業內預測,第4代磁流變減震器將引領減震器的智能性變革。
“帶你看看磁流變液這種新型智能材料的神奇特性。”5月12日,在京西智行(北京)研發中心,隋鶴龍用磁流變液給記者變了一個小魔術。
隋鶴龍先晃了晃燒杯里如稀水泥狀的磁流變液,隨后,在燒杯底部貼緊一塊強磁鐵,倒扣燒杯,原本流動的液體瞬間凝固在杯底,撤除強磁鐵,磁流變液又恢復流動性。
“減震器中的磁流變液,是載液和鐵粉的混合物,它們是‘聽話的士兵’。通過改變減震器內部磁場強度,可以精確控制磁流變液的‘黏度’,從而實現對減震器阻尼力的連續調節。”隋鶴龍解釋磁流變減震器的工作原理。
基于電磁學原理的磁流變減震器,同樣具有毫秒級的響應速度,而且通過國產替代制造成本不斷降低。
“磁流變減震器之前價格高昂,多應用于進口豪車。但近幾年我們通過國產化研發,突破‘卡脖子’技術,大幅度壓縮了制造成本。”隋鶴龍說,現在國內售價20萬元以內的電動新能源汽車就能裝配得起。
這項技術,被國內電動新能源汽車的一家頭部企業看好。3月13日,位于深圳的京西智行深汕工廠拿下該企業訂單后,磁流變減震器在國內首次實現量產。
“我們的磁流變減震器生產線部分生產設備已經運到工廠,預計年內投產,與深汕工廠形成一北一南格局,輻射全國汽車制造企業。”朱功偉說。
當下,許多車企已經同京西智控就磁流變減震器的訂單對接洽談。
“作為行業內的鏈主企業,京西智控成功在張家口本地擴展了朋友圈,進一步豐富了河北的汽車產業鏈條,也將助力中國汽車智能底盤技術的自主創新與產業化落地。”京西智行控股股東——張家口產業投資控股集團有限公司黨委書記、董事長楊衛東說。
(記者 李冬云 王雪威)
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