“液态铁”的聚散之道——凯迪拉克MRC主动电磁悬挂系统解析

关于2015款凯迪拉克XTS搭载的MRC主动电磁感应悬挂系统，“1000”这个数字在宣传中被屡屡提及：其传感器可以最快每秒1000次的频率侦测路面状况，并实时调整悬挂阻尼系数。

在与车云菌的交流中，凯迪拉克市场营销部产品规划经理陈海波打了一个比方，一般人眨一下眼睛的时间是0.3-0.4秒，这也就意味着，眨一下眼睛的时间，XTS的MRC就已经可以完成对路面300-400次的侦测，“时间是毫秒级别的”。

从2002年第一辆搭载MRC的凯迪拉克Seville STS上路，到2015年搭载第三代MRC的凯迪拉克XTS上市，该技术在经历近13年的进化后愈发成熟，本文将对其进行深入的介绍与分析。

 历史溯源：源于京西重工，始于德尔福

提到MRC （Magnitc Ride Control）主动式电磁悬挂技术，就不得不提德尔福，作为技术鼻祖，德尔福于2002年完成对该技术的研发工作并注册了“MagneRide”的商标。同年，第一辆搭载MRC主动电磁感应悬挂系统的量产车型——凯迪拉克Seville STS落地。

随后，除了凯迪拉克旗下多款车型搭载MRC外，众多高端品牌及高端车型纷纷跟进，具体车型如雪佛兰Corvette C6、法拉利599GTB、奥迪TTS、别克Lucerne等等。

作为世界上反映速度最快的悬架控制系统，MRC并非浪得虚名。2009年，一辆搭载MRC主动式电磁悬挂系统的凯迪拉克CTS-V车型，在纽博格林北环赛道跑出7分59秒32的最快圈速，这在当时打破了四门轿车无法突破8分钟的魔咒；有意思的是，CTS-V刚刚打破记录不及，一辆同样搭载MRC的克尔维特ZR1车型就在同样的地方跑出7分26秒40的惊人单圈速度，并一举成为彼时该赛道圈速最快的量产车。

2009年11月1日，中国京西重工有限公司耗资1亿美元，整体收购前德尔福底盘部门，成为世界最大的MRC主动式电磁悬挂供应商。因此，2015款凯迪拉克XTS上搭载的MRC是来自京西重工的产品。

原理探究：“液态铁”聚散之道

MRC主动式电磁悬挂又可以称作磁流变减震器，隶属于可变阻尼减震器。如果按照填充物类别进行区分的话，它与一般减震器最大的不同在于，其减震器中的填充物不是油或气体，而是一种名为“磁流变液”（magneto-rheological fluid）的物质。相关资料显示，磁流变液由美国科学家RabinowJ于1948年发明，可磁化软铁微粒悬浮在合成羟基液中，可由外界磁场进行控制。

如果简单理解的话，磁流变液也可以被理解成为一种“液态铁”，这种“液态铁”会在外界磁场的作用下发生磁化，并重新排列组合成各种结构，由“液态”转变为“固态”。当然，一旦失去磁场的作用，这些“液态铁”又会重新恢复“液态”，恢复流动状态。

模拟磁流变液试验：磁铁越靠近，推动针管阻力越大

弄清了磁流变液的特性之后，理解MRC主动式电磁悬挂的工作原理就不那么困难了。

MRC由车载控制单元、车轮位移传感器、电磁液压杆和直筒减振器组成。在每个车轮和车身连接处都有一个车轮位移传感器，传感器与车载控制单元相连，控制单元与电磁液压杆和直筒减振器相连。

当车辆行驶在崎岖不平的路面上时，车轮位移传感器会以最高每秒1000次的频率探测路面，并实时将信号传送至车载控制系统，该控制系统基于Skyhook算法，会实时发出指令至各个减振器内的电磁线圈，通过改变电流改变磁场，电流越大，磁场越强，阻尼越大。

值得注意的是，这里所指的电磁线圈位于直筒减振器的活塞中，第三代MRC共有两组电磁线圈，其作用格外重要，它们产生的可变磁流将穿过磁流变液并使其产生形态变化，这是MRC技术的基石。

具体来说主要分为两种情况，电磁线圈通电与不通电。

第一、当电磁线圈不通电时，磁流变液不发生变化，上文述说的类似“液态铁颗粒”会随机分布在液体之中，此时该液体充当的作用相当于一般减震器中的油液，符合牛顿的流变学定律。

第二、当电磁线圈通电时，在磁场的作用下，磁流变液中原本随机分布的“液态铁颗粒”会沿磁流方向相互结合，进行纤维结构排列，磁流变液因此不再保持液体状态。此时流变学定律不再适用，循Bingham塑性规则取而代之。由于电磁线圈产生的磁场强度与“液态铁颗粒”相互之间的结合紧密度成正比，因此通过电流的改变，既可以改变磁场，进而改变磁流变液中“液态铁”的结合紧密度，最终达到改变减震器阻尼的目的。

值得注意的是，第一代MRC的电磁线圈为一条，而目前的第三代MRC电磁线圈为两条，这进一步强化了磁场对“磁流变液”的控制强度及速度。

2015款XTS的磁流变减震器解剖图

作用体现：刹车不点头、急转有支撑

好吧，车云菌也觉得理论的东西有些绕人，那下面就说一些MRC在实际运用中的具体场景，以便理解。

A、当车辆急加速时，MRC会瞬间增加后减震器阻尼，以抑制车辆后仰。

B、当车辆急刹车时，MRC会瞬间增加前减震器阻尼，以抑制车辆点头。

C、当车辆急转弯时，MRC会瞬间增加外侧减震器阻尼，以抑制车辆侧倾及横向位移。

D、当遇到颠簸路况时，MRC会实时四轮悬挂软硬度，以最大程度增加轮胎抓地力。

简单来说，MRC的在实际驾驶中的作用可以归纳为两点：调节车身高度、调节悬架阻尼。

相比传统可变阻尼减震器来说，MRC的优势主要也可以归纳为两点。

第一、因为省去了电磁阀等多余的活动件，MRC相对具体更强的耐久性。另外，磁流变减振器的阻尼调整没有噪音。

第二、相比大多数依靠阀体来控制减震器阻尼变化的技术，磁流变技术相比具有更宽的阻尼变化范围，一方面在减震器活塞以很低的速度运行时，就可以提供很高的阻尼力；另一方面其压缩和回弹的阻尼变化范围是对称。

小结：

这些年，动物元素在汽车广告中的植入屡见不鲜，例如猎豹、狼、骏马，它们往往作为象征性符号，被厂家用来突出其产品迅猛、敏捷的特性。有意思的是，在2015款凯迪拉克XTS的宣传中，蜂鸟为数不多的在汽车广告中出镜。作为世界上最小的鸟，蜂鸟有着惊人的双翅拍击速度，每秒50-70次的频率使得它们可以像直升机一样悬停于半空。不过，与MRC的工作相比，蜂鸟的高频振翅速度是不是相形见绌了呢？