二楼

电控避震器在大家心目中一直是只有少数高端厂家涉猎，价格高高在上，销量也寥寥无几的天顶星科技产品，最近FOX Live Valve的发布尤其是又让大家感到电子避震实在是厉害的不得了。诚然，Live Valve很可能已经达到了目前量产自行车电控避震的巅峰水平，但电控避震以后究竟还有多少路可走呢？

上一篇介绍惯性阀的文章里（惯性阀避震器的前世今生）我讲过，在1988年首次出现在汽车行业的惯性阀阻尼如今已经在Epic等车型上有了成熟应用。所以要想看电控避震器的未来，还是得从机动车行业开始。
毕竟比起动辄上千公斤的汽车，自行车避震器的体积与重量要求会令人头疼炸裂一百倍，科技进度自然要晚一大截。

1.传统避震器阻尼结构与可调设计

这幅图代表的就是最最最基本的油气分离阻尼结构。
阻尼杆和活塞负责上下动，阻尼油通过活塞提供阻力，IFP（Internal Floating Piston，浮动活塞）分离油气，IFP气室提供体积补偿空间。


阻尼孔和阀片就是组成阻尼的关键部件。活塞上的阻尼孔提供了阻尼油流过的通道，阻尼孔的大小也决定了阻尼力。尺寸厚度各异的金属阀片则构成了高速阻尼部分。

活塞与阀片这样组装起来便是完整的阻尼活塞部分。

阻尼孔的道理很简单，阀片的作用就在下图体现。
当阻尼力达到一定大小时，原先堵住阻尼孔的阀片会被冲开变形，从而为阻尼油打开一条新的通道，减小了高速冲击下的阻尼力，这就是传统的高速阻尼结构。

如下图可见，通过活塞孔的形状设计，可以将压缩阻尼和回弹阻尼在同一个活塞上区分出来。

一套组装好的阻尼活塞总成就长这个样子。


要说目前前叉的阻尼结构，关键部分基本也是以上内容。只不过前叉阻尼里面，负责压缩和回弹阻尼的活塞是分开的，也就是两个活塞一个负责压缩一个负责回弹。
从这根躺倒了砍了一半的32SC中可以看出来，顶上（右）是压缩阻尼部分，底下（左）是回弹阻尼部分。上下各有一个活塞分别只负责压缩和回弹。
两个活塞的控制效果必然比一个活塞要好，所以现在的前叉基本都是这种阻尼布局。
这也就是为什么你会发现大多数前叉的压缩调节旋钮在叉肩，回弹调节旋钮在叉脚。
要问最早是谁先开始的？不好意思，那的确是1998就出现了的Manitou TPC（Twin Piston Chamber）
。

在当时，TPC对于其他前叉的贯通轴阻尼而言是非常先进的。说Manitou奠定了现代前叉阻尼布局的基础并不过分。

要说起阻尼调节呢，那就是无非两种：针对阻尼孔和阻尼阀片的调节。
阻尼孔可以调节孔的大小（开度）。阀片则可以调节阀片预压，也就是一个顶在阀片上面的弹簧的预载力。

这是一个FOX在其他领域的一款避震器剖视图，构造和自行车避震器一模一样。高低速压缩阻尼在外挂IFP旁边调节，回弹阻尼则在避震器的另一头调节。

回弹阻尼通过拧右边的旋钮，移动横着的那根长长顶杆，最终调节左边的回弹活塞的阻尼孔开度。

中间的低速压缩阻尼（LSC）与回弹阻尼一样，只不过可以不需要顶杆直接调阻尼孔开度。
外侧的高速压缩阻尼（HSC）调节的是图中顶着阀片的弹簧的预压。
啊，总算讲完了不带电的避震器了，下面总算该开始正题了。

2.电机/电磁铁控制可调阻尼避震器


（配图：Ohlins给摩托设计的EC系列电控避震器）
这一类电控避震是目前使用的最广泛，成本最低的，也是最接近传统减震器结构的一类。目前能见到的单车上的电控避震均属于这一类。

道理说起来很简单。前面说了调阻尼不就是拧旋钮么？这种避震器就是让电机帮你拧旋钮。
这种电控阻尼大体上分为伺服电机与电磁铁两类。FOX iCD（iRD），Rockshox e.i shock等都是伺服电机控制，FOX Live Valve则是电磁铁控制。


伺服电机可以让你控制不同档位（如CTD三个档之类）但缺点则是速度稍慢。这也就是之前电控前叉后胆让人觉得最难受的一点，感觉反应总是慢半拍，智能变智障。




而Live Valve的电磁铁控制则可以达到极快（毫秒级）的反应速度。但电磁铁只可以在两种状态下切换，所以只有开和关两档。
要说天下武功无坚不破，唯快不破。Live Valve的快速响应时间基本就已经决定了它很可能是第一个在自行车上能有实质性改善的电控避震系统。

3.电控液压主动悬架

奔驰现在的“魔毯”悬架就是这一类的典型例子。这个设计其实是相当于在避震器上面额外加了一套液压装置，可以按需求增加或减少液体从而改变高度。液压泵往里充入液体，轮子就会抬高。排出液体，轮子就会降低。
这种可调高度的液压悬架最早来自上世纪50年代的雪铁龙油气悬架，不过最早的版本是纯机械调节车高，现在早已进化为电控调节。

奔驰的“魔毯”其实也就是快速频繁的调节车高的结果。车里的摄像头提前捕捉前方路面的形状，然后液压泵根据电脑判断出来的起伏不停地调节悬架高度。只要调节的动作够快，车里就可以完全没有起伏感受。
毕竟嘛，天下武功无坚不破，唯快不破。

插

4.电磁减震器


BOSE十多年前的这套超级厉害的概念设计应该或多或少有人听说过。不认识的可以搜相关视频感受一下会兔跳的汽车是啥样子。
它就是电磁避震（Electromagnetic Suspension）。


这四个避震器与其说是避震器，其实就是大号的电机。第二张图上其实也标的就是线性电机（Linear Electromagnetic Motor）而不是减震器（Shock）。

这个东西，外面是线圈里面是磁铁，学过高中物理的同学都知道这是个啥玩意。


这种电磁避震的原理就是，也需要提前检测前方路面的起伏，然后让电机在即将到的时候做出恰好完全反方向的动作。比方说前面5米有个10公分深的坑，避震器就会在到恰好那个坑的时候自动伸长10公分。这与刚才提到的“魔毯”道理一样，只不过这种设计完全取消了减震器，纯靠电机的反应。它比“魔毯”自然行程要长，但是更加难做，所以目前还没有量产的这种设计的底盘。
据说BOSE在做这个概念的时候灵感是来自自己的主动降噪耳机。降噪耳机是通过发出与外界噪音反相的声波来抵消噪音，所以他们就想让减震器做出与路上的坑反向的动作来完全抵消颠簸。

所以避震的终极目的是让山地车变成公路车吗

5.磁流变液减震器

这个名字贼难拼的东西（Magnetorheological Damper）在上一篇文章最后已经提到过了。目前这一类避震器也是被通用，奥迪，法拉利等很多整车厂使用的电控避震。
先说磁流变液是个什么东西，它就是无磁场作用下和普通液体无异，在强磁场作用下会变得有一定剪切屈服强度，有流动性低，粘度极高的特性。基本上类似于加了铁屑的阻尼油。

就是上面这个样子。


然后这个磁流变液阻尼是什么原理呢？就是在阻尼活塞里面放线圈，线圈通电产生磁场，而通过阻尼孔的阻尼油（磁流变液）在磁场的作用下可以极大地改变等效粘度。一个10w的阻尼油，你甚至可以让它变成90w的粘度效果。这种东西的好处就是你可以完全地控制你想要的阻尼效果，而且是实时的，极快的控制。

磁流变液减震器的设计布局和传统减震器区别不大。只不过阻尼活塞里放置了线圈提供磁场，减震器顶上接了一根电源线。

本来以为上一篇文章讲到这就没了。可是非常巧的是，在我发出去那篇文章的第二天，DT Swiss搞了一个磁流变液后胆的设计专利！

这个后胆就是前面说的磁流变液减震器的缩小版。中间那根黑黑的是电源线接出去提供电源。

编号11的是电磁铁，由右边的电源线通电之后产生磁场。在活塞这部分的设计DT为了缩小体积与之前提到的有所不同。20，21则是阻尼孔通道。

上面就是整套活塞总成（40）。左下角可以看到这个活塞里对向放了两块电磁铁（11）。
虽然这只是一个专利文件，不过DT据说已经做出了可以用的实验原型。要是这项技术可以落实量产了，估计在自行车领域又会是一次不小的冲击。自行车领域对于磁流变液减震器的了解，可是空白啊。
（想象一下我刚发完上一篇文章第二天早上就看到这个消息，给我激动的啊）


真的，这是一个值得大家激动的新闻。可是不知道出于什么原因，这个新闻出现已经一个月了，就是没见到有国内媒体转发翻译。我不爱写时效性的文章，但这次就当由来转个新（旧）闻吧。

前排

这篇稍微长一点的文章到这就结束了。如果还有其他类型的电控减震器没有提到，欢迎回贴补充。