在超跑品牌誕生的數十年裏,他們對於造SUV的態度一直是嗤之以鼻的,因為他們認為SUV笨拙的操控會直接毀了超跑品牌苦心經營的形象,所以是否造SUV這件事並不能僅從賺錢的角度出發,這也是為什麼保時捷在2002年發佈卡宴後,其它超跑品牌對於這種“叛變”行為都表示不屑一顧,甚至為了堅定自己的“人設”,法拉利、蘭博基尼還信誓旦旦地公開表示自己肯定不會造SUV。
可令超跑界意想不到的是,卡宴的誕生不僅沒有砸了保時捷的招牌,而且還讓保時捷賺的盆滿缽滿。於是乎,同屬於大眾集團的蘭博基尼率先崩不住了,在2017年發佈了與卡宴同平台的SUV--Urus,隨後阿斯頓·馬丁也在2020年推出了他們的首款SUV DBX,至於一貫高傲的法拉利也計劃於今年正式發佈品牌的首款SUV--Purosangue。
法拉利Purosangue實車
這不禁令人好奇,為什麼這些超跑品牌連曾經的“底線”都不要了?老規矩先給結論,這些超跑品牌並非放棄了自己的底線,而是因為隨着造車技術的進步,SUV這種形式已經夠格被超跑品牌納入麾下了!下面,我將從超跑品牌為什麼以前不造SUV,以及為什麼近幾年才開始造SUV這兩部分入手,帶大家領略一下自越野車鼻祖威利斯誕生至今的80多年時間裏,SUV的運動性能到底發生了多麼翻天覆地的變化!
在1994年全球首款城市SUV豐田RAV4誕生之前,市面上的“SUV”都是類似Jeep切諾基、豐田普拉多這類被我們俗稱為“硬派越野車”的車型。它們最大的特點就在於使用了非承載式車身,也就是車身和車架採用分離式設計,並將發動機、變速箱、懸掛全部安裝在粗壯鋼製車架的上方,而非像SUV一樣直接安裝在車身上。由於非承載式的車架本身結構非常堅固,所以硬派SUV的底盤強度極高,即便遇到底盤託底,甚至是底盤磕在石頭上也不會傷及到上方的動力總成。
越野時車身扭轉變形
非承載式車身還有一個優勢就是耐久強度高,大家都知道越野車經常會行駛在坑窪不平的路面上,這要是換成底盤和車身融為一體的承載式車身,那車身就會和底盤一起承受來自路面的衝擊力,長久以往就會導致車身出現異響、變形,甚至是車身結構部件撕裂的問題。
而非承載式車身由於具有獨立的車架來承擔外力作用,所以即便車輛在越野時發生很大的扭轉,也不會導致上方的車殼出現變形、脱焊、開裂的問題,而這也是卡車、硬派SUV一直採用非承載式車身的主要原因。不過,這種分離式的車身形式也會對操控帶來許多不利影響 ,而這些問題也都是超跑品牌根本不可能接受的,具體咱們往下看。
左:非承載式 / 右:承載式
由於非承載式結構的車身與車架是兩個獨立的部件,且車架本身具有一定的厚度(一般在10cm以上),所以安裝在車架上的車身自然就會被架高了,那最終整車的車高也就會相應變高。並且為了保證車輛的通過性,所以這類非承載式越野車還得通過增加懸架高度的方式來保證底盤的離地間隙,最終就會導致整台車的重心變得非常高。
而重心一高,車輛的操控性自然就會拉胯,這對於以操控為生的超跑品牌來説顯然是不能接受的。所以在SUV這種採用承載式車身,將越野車和轎車優勢相結合的品類誕生前,超跑品牌造“SUV”就只會得到兩個結果,要麼直接將底盤高度降到最低,讓這台“SUV”變成一台根本沒有通過性的偽SUV;要麼就保留通過性,放棄操控性,在為用户提供高度足夠的底盤同時,再通過往機艙內塞入一台高性能發動機,最終打造出一款直線王、彎道亡的“偽高性能”SUV......但上述第一種方案失去了SUV的價值,而第二種方案又違背了超跑品牌的初衷,肯定都是不可取的。
非承載式車身除了重心更高以外,還會因為獨立大梁的存在導致車輛變重。通常來説,陸巡、發現這個級別的越野車,其大梁重量就要達到3-400kg左右,像是路虎發現5在取消大梁後,整車重量就直接從發現4的2.5噸降低到了2.2噸。而越大的重量,就會導致車輛的動態性能越拉胯。像是在彎道中,更重的車身會產生更大的慣性,加劇車身的側傾;在直線上,更重的車身也會導致車輛加速時更容易抬頭,剎車時更容易點頭。對於超跑而言,輕量化向來都是立足之本,“力大磚飛”只是老美的粗劣玩法,所以又高又重的硬派越野車顯然不符合歐洲超跑品牌的調性。
不僅如此,由於非承載式結構的底盤和車身是分離的,所以還會導致車輛的溝通性和操控性變得很差。溝通性方面,由於分離式車身會將大部分路感隔絕,所以駕駛者會很難通過底盤和轉向的反饋來對路況進行實時判斷並做出回應。而在操控性方面,由於車身不是一個整體的緣故,所以任何的操作、反饋也都會慢上半拍。這就像一個人穿着厚厚的靴子去跑步,雙腳不僅無法清晰感知路面的情況,而且就連本應該快速作用到地面上的動作,也會被厚厚的填充物拖慢半拍。而這種毫無溝通且滯後的感受,顯然不符合超跑品牌對於駕駛樂趣以及頂級操控性的追求。
蘭德酷路澤後整體橋懸掛
這還不算完,在懸架結構上,早期的越野車主要以整體橋結構為主,即兩個車輪由一根車橋直接連接,是一種兩個輪胎之間無法獨立運動的懸架結構。雖説整體橋結構簡單、強度高,並且一側被壓縮越大,另一側就越會向下探,從而使輪胎能更接地,但由於左右兩側車輪並非獨立結構,且整體橋自重過大,所以在激烈駕駛的時候,不僅左右車輪會產生相互干涉,同時彎道極限還很低。這種糟糕的公路行駛性能顯然也是與超跑品牌以“跑”為賣點的理念相悖的。
恩佐·法拉利先生和他摯愛的250GT、330GT
看到這大家不難發現,像是法拉利、蘭博基尼、保時捷、阿斯頓·馬丁這些在20世紀中期前後誕生的超跑品牌,之所以在近百年的時間裏都不碰SUV這個品類,就是因為受限於早年間的技術瓶頸,無法解決越野能力和操控性之間的矛盾問題。畢竟當時要想做到不錯的越野能力,就必須要採用非承載式車身,以及相對硬派的結構設計,最終就必然會導致車輛操控性的拉胯。所以在承載式SUV誕生的1994年前,誰要是跟意大利的超跑公司提議造SUV,那就無異於在上海的咖啡館裏向別人提議,喝咖啡應該就着大蒜一樣,會被認為是個XX。
現在超跑品牌能造SUV的原因很簡單,就是因為隨着造車技術的突飛猛進,SUV越野能力和操控性之間的矛盾問題被化解了。而最先將這兩者兼顧的SUV,就是保時捷於2002年發佈的SUV--卡宴。這台車在問世後不僅沒有砸了保時捷的招牌,反而因為其公路、越野兩不誤的產品力讓世人領教到了保時捷的研發功力。
同時,保時捷當年打造卡宴的思路,也成為了日後各大豪華品牌乃至超跑品牌打造SUV的標準操作。所以,下面我們就以全能SUV先驅--初代卡宴為例,來為大家講解為何超跑品牌在2000年後可以造SUV了,以及它們為了造出一款優秀的SUV都做了哪些努力。
前面講過,早期“SUV”為了保證車輛越野時的車身剛性和耐久性,所以無一例外都使用了帶有獨立梯形大梁結構的非承載式車身,最終也導致了車輛又高又重,且公路操控性拉胯;而之所以早期沒人用又低又輕的承載式車身來打造SUV,是因為那時的汽車結構學以及材料力學水平還不夠,使用承載式結構造出的SUV會在越野時出現車身形變、脱焊、甚至開裂的問題。好在我們出生在了科技飛速發展的年代,科研人員幫我們搞定了汽車結構設計以及材料力學。於是乎,又輕又矮且能兼顧越野的承載式SUV便誕生了。
雖説最早的承載式SUV是豐田於1994年發佈的初代RAV4,並且那台車也提供了四驅版本,但由於那只是一台基於轎車打造的SUV,所以車身也根本無法應對越野時出現的大幅扭轉。而要論SUV領域的公路、越野全能戰士先驅,還得當屬出自售價高昂、有足夠成本去堆好材料的保時捷。2002年,保時捷推出了初代卡宴,這台車使用了64%的高強度、超高強度鋼材,白車身重量僅392公斤,但扭轉剛度卻達到了誇張的36900 Nm/°,相當於每公斤重量實現了94.13Nm/°的剛度。這個數字不僅放在20年前是全球領先的水平,而且就算是放到今天,也依然是大多數SUV望塵莫及的存在。
像是目前在售的奧迪Q7,其發佈於2015年,身技術非常出色,並且得益於大量的輕量化設計,這代Q7的白車身重量只有362公斤,扭轉剛度也做到32700Nm/°,相當於每公斤重量的剛度為90.33Nm/°。不過即使這樣,這代Q7與早13年發佈的初代卡宴相比,在車身剛性方面依舊處於劣勢。要注意的是,這並不是因為Q7不夠好,而是因為初代卡宴實在太強了......
極高的車身扭轉剛度不僅可以大幅提升SUV的操控性能,而且還能保證車身在崎嶇路面越野時不會變形。即使出現上圖這種輪胎離地、車身承受極大扭轉力的狀況,卡宴的高剛性車身也能保證四個車門順暢打開。這要是換作普通承載式SUV,車門很可能就會因為車身的扭轉形變被卡住了。也正是因為卡宴超越以往任何一款SUV的扭轉剛度,以及優異的輕量化設計,所以初代卡宴便兼具了上山越野,以及下賽道飆車這兩個看似矛盾的本領。
路虎攬勝的白車身
可以説,正是初代卡宴的成功,讓廣大汽車製造商意識到了承載式車身的潛力,所以大家也紛紛加入到了承載式SUV的大潮中。隨着車身材料、車身設計、加工工藝的共同提升,如今的頂級SUV基本都採用了鋁合金以及複合材料組合的車身。例如2012年發佈的第4代路虎攬勝,就首次採用了全鋁合金一體式車身,使得其重量相比採用鋼製車身的3代攬勝降低了足足420kg!
隨着路虎在第4代攬勝上首次使用全鋁車身的成功,這個老牌硬派SUV製造商也確定了承載式車身可以兼顧輕量化和高剛性,於是便毫不猶豫地全面轉向了承載式SUV的陣營,並在發現、衞士車系換代的時候紛紛捨棄了又重又高的非承載車身。
而像是阿斯頓·馬丁在2020年發佈的DBX,官方表示其扭轉剛度不低於27000Nm/°,在V8發動機和各種豪華配置的堆砌下,這輛車長5米的大傢伙也只有2.2噸的車重,同樣通過承載式車身兼顧了車身剛性與輕量化。
在通過承載式車身解決了此前超跑品牌因為車重、底盤厚度、操控拉胯等無法涉及SUV領域的問題後,接下來就該解決越野與操控需求相悖的離地間隙問題了。要知道,一輛車要想具備優秀的越野能力,它的離地間隙就必須高,這樣才能為提升車輛的接近角、離去角,以及通過角打下基礎。而説到提高離地間隙,就肯定離不開懸掛行程的升高了。可懸掛行程高度一升高,車輛的重心就會變高,車輛的操控性就會不可避免地變差。那究竟有沒有能兼顧高離地間隙,以及低重心需求的懸掛呢?必須有!它就是空氣懸掛。
保時捷在2002年推出第一代卡宴時,注重高性能的Turbo版就標配了空氣懸掛(其它車型可以選配)。將空氣懸掛升高後,初代卡宴的前懸掛行程為220mm,後懸掛行程為249mm。要知道,最新一代的奔馳G級,由於換裝了前雙叉臂懸架,所以它的前懸掛行程只有185mm,而依然採用整體橋後懸掛的行程也不過224mm,均小於初代卡宴將空氣懸掛升高後的懸掛行程。
在底盤通過性方面,奔馳G級的離地間隙為241mm,接近角31°、通過角26°、離去角27°。而初代保時捷卡宴把空氣懸掛升到最高後,底盤的離地間隙達到了273mm,接近角32°、通過角25°、離去角27°,完全達到了跟大G相同的水平。這也就意味着,在不考慮四驅、差速鎖等條件的情況下,目前在售的這一代奔馳G級,實際底盤通過性與初代的保時捷卡宴是差不多的。
大G的操控性有多差,開過的朋友都知道。而初代保時捷卡宴有了空氣懸掛後,在越野工況下可以通過升高懸掛做到媲美大G的離地間隙,而在公路行駛時,又能通過降低懸掛做到媲美運動型轎車的操控性。在正常模式下行駛,初代卡宴的底盤離地間隙為217mm,當車速達到125km/h時,底盤高度會下降27mm,當速度超過210km/h後,底盤高度還會再降低11mm,此時卡宴的離地間隙就只有179mm了,高度甚至比跨界轎車奧迪A6 Allroad的185mm還要低。
第一代卡宴前橋空氣懸掛
雖然SUV可以通過空氣懸掛的高、低切換來應對越野、公路這兩種使用場景,但由於SUV的車身垂直空間較大,以及為長行程懸掛預留的輪拱高度較高,所以車輛的重心高度依然會高於轎車和跑車。於是為了抑制SUV高重心產生的側傾,保時捷便對防傾杆動了心思。
要知道,一般防傾杆的結構和工作原理非常簡單,簡單説就是通過一根U形鋼管與車輛的左右兩個前懸掛相連,當車輛轉彎時,彎道外側的懸掛被壓縮,與外側懸掛相連的防傾杆便會隨着懸掛的壓縮出現上揚,此時,這股向上的力便會通過防傾杆傳導到另一側的內側懸掛,同樣為內側懸掛提供一股向上的力,進而使原本處於向下拉伸狀態的內側避震向上壓縮,如此一來,隨着內側避震器拉伸行程的縮短,車輛的側傾幅度就能得到一定程度的抑制了。相反的,過彎時內側懸掛作為一個支點,也會對外側懸掛的上揚幅度進行一定的抑制,進而減少了車輛的側傾幅度。
不過由於防傾杆的結構單一,所以就會造成特性單一的問題,比如説如果為了操控性選擇管徑粗壯的防傾杆,那當兩側避震在越野狀態下出現高度差時,過粗的防傾杆就會導致兩側懸掛的干涉力過大,從而造成車輛的懸掛行程受限。反之,如果為了越野時的懸掛行程選擇較細的防傾杆,那對於車輛過彎時的側傾抑制又會差點意思。為了解決操控和越野的矛盾,於是保時捷做了一個大膽的嘗試,在卡宴的前後橋上使用了主動式的防傾杆。
上:防傾杆斷開 / 下:防傾杆結合
主動防傾杆原理並不複雜,核心就是通過在防傾杆中央加入電控液壓機構的方式,賦予了防傾杆結合、斷開的功能。像是卡宴行駛在炮彈坑等越野路面時,防傾杆就會通過斷開左右連接的方式,來解除左右懸掛的行程干涉,進而為卡宴的懸掛增加70mm的行程。而當車輛的時速超過50km/h後,防傾杆又會自動結合,以抑制車身側傾。至於大家熟知的牧馬人上採用的可斷開防傾杆,則是到2007年才出現,比初代卡宴晚了5年。
除了主動防傾杆外,初代卡宴還配備了當時並不多見的保時捷主動懸掛管理系統(PASM)。這套系統可以通過調節避震器的阻尼大小,在一定程度上抑制轉彎時的側傾幅度以及加、減速時的抬頭、點頭現象。再加上卡宴使用了對車身側傾抑制很好的前雙叉臂、後多連桿懸掛結構,所以這台越野能力不俗的SUV還做出了極高的彎道極限成績。
側向加速度是證明一台車彎道極限最直觀的指標,像是初代卡宴Turbo就在2002年將SUV領域的最大側向加速度記錄拔高到了0.89g,這是一個很恐怖的數字,因為2009年誕生的寶馬M3的最大側向加速度也不過0.9g。當然,隨着近幾年超跑品牌開始以現今這個時代的技術水平涉及SUV領域,這一記錄也在不斷被刷新着,像是蘭博基尼Urus在2017年底誕生後,就將記錄刷至了1.01g;隨後2021年配備夏季輪胎的阿斯頓·馬丁DBX再次將SUV領域的最大側向G值數據刷值了1.2g。要知道,即使是最新款的保時捷992代911 Turbo S,其橫向G值也只是跟DBX相同的1.2g而已。由此可見,如果錢能到位的話,SUV照樣能從“彎道亡”變成“彎道王”!
在解決了車身強度、離地間隙以及操控方面的問題後,最後就輪到承載式SUV脱困性能差的問題了。此時,一套可以越野,並且可以提升操控性的四驅系統就至關重要了。
要知道,過去的越野車為了保證脱困性能,通常都會使用分時四驅系統,並且搭配前後差速鎖來限制車輪的打滑。雖然這種純機械的四驅結構可靠耐用,但也會直接造成車輛靈活性不足的問題。像是車輛如果不鎖止前、後差速鎖,四驅系統就會呈現出完全開放的狀態,不能限制左右車輪的打滑;但如果車輛鎖止前、後差速鎖,又會使車輪之間的動力分配變成固定比例,進而導致無法根據路況、車輛摩擦力的變化隨時調整左右車輪的動力輸出,還會因為左右車輪轉速恆定造成車輛無法拐彎。
採用純機械式託森中央差速器的老Q5
此外,純機械四驅系統的動力也只能以固定的比例分配給前後橋,並不能根據路面抓地力的不同實時調整動力分配。眾所周知,四驅系統在操控性方面的最佳動力分配應該是在車輛出現推頭時減少前輪的動力分配,而在車尾遇到打滑甩尾時降低後輪的動力分配。所以如果沒有一套能夠實時分配動力的四驅系統,相對更高、更重的大馬力SUV是很容易在彎道失控的。例如與初代卡宴同平台、同時期誕生的初代大眾途鋭,它的四驅系統就是前後50:50的固定分配,所以途鋭在激烈駕駛時就很容易產生嚴重的推頭現象。
初代卡宴四驅系統
毋容置疑的是,這種嚴重推頭、影響操控的四驅系統肯定是保時捷這種主打賽道的品牌無法接受的,於是初代卡宴的四驅系統便通過在中央差速器上增加一組電控離合器片的形式,打破了前後50:50的固定動力分配,並實現了前、後0-100:100-0的動力動態分配。在默認狀態下,初代卡宴的前後橋動力分配為32:68,車輛具有更利於操控的後驅車特性;而在特定情況下,這套四驅系統還可以將動力100%分配給前、後橋來提高脱困能力。不過由於當時的四驅技術還做不到左、右車輪的動力分配,所以初代卡宴為了保證極限脱困性能還佈置了中央以及後橋兩把差速鎖。
扭矩矢量控制原理
當然,對於追求極致操控的高性能車來説,只有前、後橋動力分配的四驅系統肯定是不夠的。由於車輛在過彎時重心會向彎道外側傾斜,加大外側車輪的載荷,所以如果要想提升車輛的操控性,就應該將更多的動力分配給外側車輪,並減少內側車輪的動力分配。而隨着車輛電控系統的發展,可以實現動力在內、外車輪進行分配的扭矩矢量控制系統誕生了。
奧迪Quattro Ultra扭矩矢量四驅
扭矩矢量控制系統可以使動力在左、右車輪之間進行0-100:100-0分配的特性,不僅可以在過彎時將更多的動力分配給外側車輪來提升操控,同時還可以在越野時將動力分配給有抓地力一側的車輪。如此一來,就省去了傳統的機械差速鎖,可以進一步給車輛減重。不僅如此,扭矩矢量控制系統僅需100毫秒的時間就能完成對左右車輪的動力分配,要遠快於需要駕駛員自己發出指令才能鎖止的機械差速鎖。
可以説,扭矩矢量控制四驅系統的誕生,賦予了SUV成為一位既可豁賽道、又能豁泥巴的“靈活胖子”的可能,所以近幾年接連誕生的保時捷卡宴Turbo GT 、蘭博基尼Urus、阿斯頓·馬丁DBX這些超跑SUV也都無一例外地裝配了扭矩矢量控制四驅系統。
當然啦,要論極限越野能力,三把鎖機械四驅肯定還是更勝一籌的,不過迴歸實際,又有幾個人會開着這些上百萬的奢侈品去搞極限攀爬越野呢?畢竟就連買大G這種帶大梁、整體橋、三把鎖的真硬派越野車的富人,也只是開着這台車在城裏拿樣罷了。所以像是卡宴Turbo GT、蘭博基尼Urus、阿斯頓·馬丁DBX這類車型的四驅系統,只要在滿足超強公路操控性的同時,具備碾壓一般城市SUV的越野能力就足夠了。
卡宴一經問世就成為了保時捷品牌的銷量支柱和利潤奶牛,甚至憑一己之力將當時已經瀕臨破產的整個保時捷品牌從深淵拉了出來;蘭博基尼在發佈Urus後,品牌銷量更是直接翻了一番;阿斯頓·馬丁DBX上市後不到一年就成為了品牌旗下的銷量王;法拉利還沒上市的SUV Purosangue目前曝光預售價為460萬,而且由於想訂購這款SUV的富人太多,Purosangue已經成為了非限量版法拉利車型中最難買到的車,目前美國那邊只有被法拉利邀請的客户才有繳納定金的資格,並且經過加價選裝等操作後,實際落地價要超過600萬!這無不證明着市場對高性能SUV的迫切需要!但這是否能説明超跑品牌為了掙錢連臉都不要了呢?非也!要知道,最新的保時捷卡宴Turbo GT在紐北拿下了7:38.925的圈速,比法拉利458、本田NSX、奧迪R8等超跑還要更快。
由此可見,早年間受限於車身、材料、四驅系統的限制,沒有為了賺錢去造SUV的超跑品牌其實已經很有底線了,如今在技術層面可以兼顧操控和越野後才下場造SUV,並且性能還可以秒殺一眾跑車、性能車,這樣的超跑品牌又何談違背自身的品牌價值呢?