汽車的「懸掛」系統，是車身的緩衝裝置，影響著乘坐時的舒適性，更是車輪與車架間的傳力裝置，決定著行駛時的穩定性和循跡性；
然而兩個特性通常都互相牽制，因此懸掛系統的調整就必須找到兩者兼顧的設定。
比如，大多數轎車使用的多連桿後懸結構，兩側輪胎獨立跳動起伏，不會因為互相拉扯而影響到駕駛的平衡，提高行駛舒適性，但也並非無懈可擊，複雜的結構和較多的襯套，令車輪到車身的作用力傳導變得不易控制，後輪束角剛性的不足，也會較易於引起入彎時的後輪內傾。而大家稱為板車懸掛的傳統扭力梁懸掛，其束角剛性強，因此行駛循跡性高，但舒適性較差。
當今汽車的兩種懸掛系統都面臨著這樣的難題。最新問世的次世代 MAZDA3 昂克賽拉，全球的權威車評人對其行駛質感都讚不絕口，全新「SKY-VA創馳藍天架構技術平臺」上搭載的「SEB 蝶形仿生懸掛」憑藉其專利技術-變截面一體成型工藝，似乎在操控性和舒適性上找到了兩全的技術方案。它又憑什麼被稱為「第三類懸掛」？來自不同領域的知友，你是如何理解「第三類懸掛」這項黑科技的？
「第三類懸掛」的說法很有意思，因為「前兩類懸掛」：「多連桿和扭力梁」之間的對比，一直就是富有爭議的話題。問題描述裡寫道：
「……多連桿後懸結構，兩側輪胎獨立跳動起伏，不會因為互相拉扯而影響到駕駛的平衡，提高行駛舒適性……傳統扭力梁懸掛，其束角剛性強，因此行駛循跡性高，但舒適性較差。」
這也是大部分人對兩類後輪懸掛的固有印象——即「多連桿獨立懸架比扭力梁的舒適性和操控性更好」。
懸架是作為連接車輪和車身的重要機構，是最為複雜的底盤技術之一，也正是因為「重要」又「複雜」，大多數愛好者都更樂於停止在「固有印象」，對懸架特性、乃至整車性能發表看法。
但這一印象並不完全準確。
一， 從整車層面來說，沒有哪一輛車的操控或舒適定位，是單獨依賴於懸架這一個部件的。當然，出色的懸架技術可以為工程師在整車層面提供更多的設計與調教的餘量；但是對於民用車來說，僅僅懸架技術本身，並不能決定車輛的性能特性。
二， 從結構設計的角度來說（如圖1），多連桿機構相較於扭力梁主要在於提供了更多的自由度 ：多連桿多個鉸接點的結構特性，使之可以分別調節車輪角度，反映在車輛行駛軌跡上有著更多的調整餘地；而扭力梁在設計中相對來說自由度較低，一是調節的角度自由度有限，二是調整量有限，更加依賴於梁的結構設計（設計經驗）與本身採用的工藝與材料特性。
三， 從功能上來說，後輪懸架的兩個主要功能是控制車輪姿態有效支撐車輪，與控制車身側傾姿勢。與很多人想象中不同，扭力梁控制的兩個車輪同樣可以「獨立跳動」，其跳動是通過扭力梁的變形，讓車輪沿前束控制臂向上跳動；但由於扭力梁結構的自由度限制，其車輪的相對跳動與多連桿機構相比還是有所受限。而在舒適性方面，懸掛與舒適性並沒有絕對的聯繫，輪胎、減振器和減振器連接，對駕駛振動有著更為直接的影響。
【圖1 多連桿（Multilink suspension）與傳統的扭力梁（Torsion beam axle）懸掛結構，來源：Car and drive
綜合來說，多連桿和扭力梁體現在普通車上的性能差異，並沒有部分媒體和愛好者想象的那麼明顯。只是兩者出於本身結構的差異，不可避免地在這兩個功能上，各有特點：多連桿更多的設計自由度，為車輛提供了更充裕的設計餘量與駕駛極限；扭力梁本身所具有扭轉剛度，有助於控制車輛側傾，但同時為實現舒適與操控性，則有賴於設計經驗與整體調教。
那麼有沒有可能通過扭力梁的設計，來儘可能改善它的結構特點呢？
前面提到，後輪懸架需要控制車輪姿態有效支撐車輪，並能夠控制車身側傾姿勢。因此，一個典型的扭力梁要在兩個方向提升剛度，為滿足第一點，需要在圖2中綠色圈內儘可能增大連接，從而可以有較高的彎曲剛度來保證有效支撐車輪；為滿足第二點，需要在紅色框內的中心梁結構上，通過中心梁結構設計，來實現適當的扭轉剛度。那麼要同時滿足彎曲剛度和扭轉剛度的需求，就意味著在不同的位置，對扭力梁的形狀提出的要求是不一樣的，與此同時還要儘可能提升質量效率減輕車輛重量。
這件事情在傳統的扭力樑上很難完美實現，由於整體是一根鋼管，只能儘量通過改變中心梁的截面形狀來兼顧力學性能。 【圖2 典型的扭力梁結構】
部分廠商的實現方法是：在優化扭力梁彎曲剛度的基礎上，通過連接連桿或是優化彈簧組合的設計，構建了一個新的扭力梁-連桿/彈簧機構，來提升橫向的支撐。而不同於這類機構組合，SEB（Smart Expand Beam）則是一個將前兩類懸掛優勢結合的一個新答案。它的設計則要更為簡潔，也更為本質——通過變周長的中心梁來同時滿足了兩個需求。從圖3可以看到，SEB的形狀非常獨特，兩側與車輪連接處形狀粗壯，中間又慢慢收細，這一好似蝴蝶展翅的形狀，也是「蝶形仿生」的名稱由來。
【圖3，上圖為典型的扭力梁，下圖為SEB結構，來源：マツダ技報】
而將二者的橫截面進行對比，就更直觀地能夠看到這一差異。如圖4所示，典型扭力梁是一個同樣周長的鋼管，在不同位置壓制成不同形狀，從而來滿足強度需求；而SEB在不同的截面，形狀和周長都不一樣，從中間到兩端，橫截面積和周長同時增加。
【圖4 SEB與典型扭力梁橫截面對比，來源：マツダ技報】
這樣的設計讓SEB的扭轉剛度提升明顯。如圖5，橫軸是中心梁向兩側的Y方向的距離，縱軸是慣性矩大小（反映為其截面抵抗彎曲的性質）：圖中SEB在兩端的慣性矩相較於原扭力梁提升了150%。也正是因為這部分剛度的提升，使得整個蝶形中心梁構架可以實現更大限度的形變，當一側車輪產生跳動時，對另一側的影響相應降低，從而可以實現單側車輪類似傳統多連桿機構連接下的獨立跳動。
【圖5 SEB與典型扭力梁橫向的扭轉慣性矩對比，來源：マツダ技報】
變周長的中心梁設計，讓SEB能夠有效結合兩種懸架的優勢，同時兼顧彎曲剛度與扭轉剛度，而又不需要增加任何冗餘的機構。但這一設計看似簡單，實則不易實現。主要的難度在於量產製造。
通常的鋼管成型技術大致有兩種，或是通過圓棒中鑽孔製作冷鍛鋼管，或是通過鋼板彎曲成鋼管。但兩種方法均沒有辦法實現同一根鋼管內的直徑變化。而為了製造SEB的這根中心梁，在保證高質量的同時實現高的生產率，馬自達和新日鐵公司為此開發了一種新的鋼管制造技術。
【圖6 典型的鋼管U-O成型工藝流程】
一般的鋼管U-O成型工藝如圖6所示，首先將鋼板切成所需形狀，再彎曲成U形，然後通過模具製成O型，再通過焊接形成毛坯管。但在這一工藝基礎上想要加工製成變周長的管道，則會出現問題：由於變周長管道需要鋼板形狀並不規則（如圖7），原本的鋼板在卷制中多餘的部分，在脫模後會導致管道的彈性變形，從而脫離原本設計的曲率。
【圖7 變周長鋼管的展開形狀】
為了解決這一問題，馬自達開發了一種「冷鍛壓縮」的方案：首先在O型成型前，加入一步預處理，將U型成型後的鋼板開口A寬度，形成圖中B和C兩種寬度。並且在O型成型前後定義了新的參數「成型擠壓比（Compression Ratio）」，掃描了不同的擠壓比後，選取了優化擠壓比參數，減少了脫模後的彈性變形。通過這一工藝得到的鋼管截面形狀如圖9所示，沒有縫隙的管路也保證了最後一步焊接的穩定性。
【圖8 變周長鋼管成型工藝流程】
【圖9 成形後的截面形狀對比】
SEB看似質樸的仿生結構背後——最大的創新便是生產工藝的精進。由於上述生產工藝要求極高，國內還沒有產線可以實現，SEB懸架也需要全部從日本生產進口。這其實在很多的日本領先汽車技術上都有所體現，我曾經在寫日本各大廠商的混動系統，以及馬自達的Skyactiv-X發動機都提到過這一點——「創新的量產科技離不開背後的精益的機械生產能力 。」馬自達則更是精益求精，為了底盤架構中的一小部分後懸架的創新，開發了一整套新的中心梁加工工藝！
【圖10 MAZDA3實車底盤的SEB懸架】
我也恰有機會，體驗實車的SEB懸架。圖10中就是回答所介紹的「第三類懸架」的真身，從SEB的形狀上可以看出經過新成型工藝做出的變周長中心梁的大致輪廓。而SEB的動態體驗也讓我好奇。
【圖11 Mazda 3 實車】
畢竟馬自達一直追求和闡揚的「Jinba Ittai——人馬一體」，在方方面面都強調駕駛的感受。而從我的試駕體驗來看，新馬 3所傳遞的「駕感」——是讓人可以輕鬆地獲得樂趣。無論是城內通勤還是郊區的高速，只要是沒有擁堵的日常駕駛，都可以喜歡上這輛車，它不僅是輕快易於駕駛，還是可以在轉彎並道時，就可以體會到車與人的互動。
【圖12 Mazda 3內飾】
實現簡單易得的駕駛樂趣，卻並不容易。
「駕駛質感」不同於簡單的工程參數標定，它經過了結構設計、工程實現、客觀的行駛參數、再到主觀的駕駛體驗，且是因人而異的感受。這需要以不斷的經驗積累和車型迭代，才能夠總結出自上而下的、以駕駛感受為實現目的的車輛設計理念。在Skyactiv-Vehicle架構的設計理念中，馬自達圍繞「駕駛質感」指導了所有的底盤設計：Skyactiv-VA將人的駕感與車的運動一一對應，例如在車輪上，長馬3的原配輪胎側壁的硬度相對更低，在遇到顛簸路況時能夠立刻形變，降低直接給懸掛系統帶來的震動感；又比如在車身上，通過優化結構實現了車身的力傳導閉環。在這樣的改進下，車上搭載的減震器所受到顛簸能夠快速地傳遞到對角線位置，從而有效地降低車輛前部到後部的能量傳遞時間；再配合上全新推出的SEB懸架，整個Skyactiv-VA技術架構就像把腳踝、膝蓋、髖關節三個部位的運動整合在一起，實現了骨盆的平穩運動，保證了人的頭部的平衡。
在架構層面，Skyactiv-VA對車輛底盤進行了特殊調教，包括：更大的擺臂角度，減震器銜接點剛性強化和魚眼襯套的使用等等；而在SEB的部件層面，SEB蝶形造型、材質和工藝，實現了類似獨立懸掛的減震效果與雙輪獨立跳動。這些都對駕駛體驗有著突出貢獻。但也正是因為在Skyactiv-VA下駕駛感受的一體性，這輛車給我留下了毫不拖泥帶水的感受和紮實的底盤印象，反倒很難明確剖析哪一個動作是SEB的功勞。
的確，為了實現這種一體性，這輛車上為「駕感」設計的技術又何止是SEB懸架——發動機力矩強化控制、風琴式油門、線性剎車、重新設計的踏板佈局、抬高仰角的支撐座椅、A柱可視角度優化……馬自達做了一切的創新和優化，都是圍繞駕駛感受的提升；而在全新的SEB懸架和Skyactiv-VA架構等等創新的背後，更是汽車技術與製造工藝的前沿融合。
這家獨特又有趣的公司，值得欣賞和尊敬。
流動的Mazda 3與望京Soho
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