文/王放
不出意外的話，今年上半年，全新3系就將登錄中國。關於這一代G20三系的外觀，內飾，配置已經傳遍網絡，全新一代3系的形象也漸漸在車迷心中豐滿起來。
G20的操控比起現款F30是進步還是退步？這臺史上體型最碩大的3系還能有多少駕駛樂趣？
CarTech車技根據已經公佈的一些關於G20的底盤數據，設計資料，實拍圖片，已經能夠針對G20的底盤相對F30的改變做一個初步解讀，G20的操控性相對F30進步還是退步，從底盤改變的方向來分析，已有了一個初步的判斷。
本文中所有G20的圖片資料均為標軸版本，討論僅針對“原裝”G20。而引入國內的G20國產版本，懸架標定參數會根據中國市場的喜好和路況進行重新調教，同時未來加長版本的G20由於軸距和車重的增加，嚴格來講已經不能算是同一臺車，取向到底會怎樣依然是未知數。
G20是史上尺寸最大的3系，軸距達到了2851mm，已經超越了E39五系的2830mm。G20要是在20年前面世，那就是一輛標準尺寸的C級車。從F30開始，3系在寶馬的產品線中的地位已經發生了改變，不再是那臺追求純粹操控樂趣的運動車型了。
早在G20的發佈前，承擔BMW車系駕控標杆的重擔就已落到了2系的肩膀上，而2系在BMW產品線中的地位也已經提升至與BMW 3系相同甚至更高的地步。
M2 Compilation在換裝S55的同時，連F80 M3引擎艙的碳纖維拉桿都一併移植了過來，前部剛性相對普通的M2有了進步。
由於2系的定位已經悄然發生改變，寶馬也就不再擔心M2搶奪F80 M3的市場而故意封印M2的性能表現，慷慨的給了M2一臺M3同款S55B30 M POWER引擎，推出了M2 Compilation。同時M2 CS/CSL版本也將發佈，可以預見M2 CSL將會使用更多碳纖維構件，並大幅降低車重，性能表現值得期待，M2享受到了從E9X M3時代起M3都沒有過的擁有CSL版本的待遇，足可以看到BMW對於M2車系的重視程度。
【20年前的E46依然被車迷追尋】
因此，更多的人開始擔心，不用再肩扛操控大旗的G20 3系的操控性相對現款F30會更加退步。
事實上，儘管歷代3系車身變得越來越碩大，但得益於輪距和輪胎尺寸的同步增加，以及將車重控制在穩定水平，其實歷代寶馬3系底盤的失控臨界速度一直在逐代提升（從麋鹿測試成績和賽道圈速均能體現）。
然而到了F30這一代，為了能耗和排放，寶馬全面放棄了液壓助力轉向改用電子助力轉向，加上全面放棄自吸引擎。導致轉向回饋（據測試，E90比F30的轉向回正力矩大了64%），油門響應，引擎外特性曲線相對於傳統BMW 3系已經有了顯著的差異。
加之底盤設定為了更好舒適性（向同時期競品看齊），支撐和路面反饋相對E時代也變得更加模糊，駕駛感受的改變是F30這代被吐槽的最多的地方。因此，從上代F30面世起，有了“E90後無3系”的說法。
G20在車身高度幾乎不變的同時將前輪距提升43mm，後輪距增加21mm，重心高度相比F30降低了10mm，加上車重有所降低，這意味著G20底盤的失控臨界速度相對F30會有一個提升，極限G值表現會比F30更高。
G20相對於F30的最大改變在於底盤部分。雖然G20依然採用前麥弗遜，後多連桿的結構.但前後懸架均為重新設計。
【F30前懸架結構】
F30的前懸架基本延續了E90的設計，被稱為Double-balljoint 雙球節連桿支柱結構，這種減震器脫胎於麥弗遜結構，但是將麥弗遜的三角形下控制臂演化為兩根獨立控制桿，並且將麥弗遜下控制臂與轉向節的單獨球節變為兩個。
這讓3系的前避震器前轉向節的轉點（主銷下點）幾何位置並不像傳統麥弗遜或雙A那樣是固定的，而是根據轉向角不同處於連續變化中，因此被稱為虛擬轉點（virtual steering pivot point ）。
3系底盤操控厲害的原因，這套獨特設計的前懸架有很大的功勞，雖然聽上去沒有雙A高大上，但經過BMW工程師大量試驗精心確定的前轉向節球頭位置形狀與虛擬主銷下點的幾何位置，讓這套前懸架能夠根據轉向角度的變化最大程度提供給車輪最理想的觸地角度，在車身產生側傾時提供最佳的抓地力。（有心的朋友可以去找一臺3系架起來，左右轉向觀察前輪幾何參數的變化，與普通麥弗遜懸架有差異）。
寶馬這一套前懸架結構已經延續了三代車型，每次換代，寶馬都有改進這套懸架提升性能，從E9X>F30>G20，前懸架側向剛性是提升的。車技君經查證，F30的前懸架下控臂強度相對E90的下控制有20%左右的提升。
這樣改變在E9X普通版車型和E9X M3上也能夠體現，M3的下襬臂零件強度比普通3系更高，並且球頭強度也更大，村套強度更好，力量傳遞更直接，剛性更好路感也更清晰。
【G20 前懸架】
到了G20這一代，前懸架剛性相對F30再次提升，前後兩根下控制臂變得比F30更加粗壯。
【G20前懸架，從後往車頭方向拍攝】
從寶馬官方公佈的G20生產線視頻及量產車底盤實物圖片上也能夠發現這一點，G20的前下控制臂造型與F30有了很大的變化。
【F30相對E90，下控制臂的橡膠村套與鋁件強度均有提升】
作為對比，上圖是E90和F30的前下控制臂的圖片。G20的前懸架下控制臂變得更粗了，顯然剛性相對F30是提升的，側向支撐剛性更好了，G20的底盤反饋及動態表現值得期待。
從寶馬公佈的生產線視頻來看，G20的前副車架採用了比F30成本更高的鋁合金副車架，F30的前副車架從E90時代的鋁合金材質縮水成了鋼質，按寶馬當年的說法是為了加強局部剛性，提升碰撞安全性。
【F30鋼製前副車架】
而如今G20又迴歸到了E90時代的鋁合金副車架設計，說明用鋁合金材質副車架同樣能夠滿足剛性要求及更加嚴苛的碰撞測試標準，這樣看是不是有點自己扇耳光的意味？鋁質副車架帶給G20更輕的車頭，G20相對於F30的轉向響應是否變得更靈活值得期待。
據BMW工程師透露，針對F30相對E90時代轉向回正力大幅降低，從而影響駕駛體驗的問題，G20的方向盤回正力設定得相比F30更大，底盤工程師對G20的前懸架幾何進行了調整，將前懸架塔頂位置向後移動，這樣前避震器會更加傾斜的放置。結果就是下圖中黃色標註的trail值發生改變。
trail定義為車輛虛擬轉向軸（steering axis）和地面相交的交點與輪胎接觸地面區域中心（center of contact patch）之間的水平距離（見上圖中的黃色字體），trail可以理解為由路面施加到輪胎上的側向力的“力臂”。輪胎在轉向過程中，由於這個側向力矩的存在，會施加給轉向軸（steering axis）一個作用力，以產生轉向回正力。
由於G20相對F30的trail距離更大，力臂加長，自然在轉向時由輪胎產生的回覆力也變得更大。按照寶馬公佈的測試數據，G20在轉彎時相對F30方向盤回正力變大了10%，看來被吐槽的F30方向盤feedback不足的問題有改善，但跟液壓助力時代的E90肯定是沒法比了。
其實熟悉並經常駕駛10款之前液壓助力版本的E90的朋友應該知道（包括車技君本人），其實E90的方向盤雖然沉重，但轉向回正力其實並不大，E90液壓助力手感之所以被駕駛愛好者所推崇，很大的原因就是轉向回饋豐富，當過彎時由於輪胎側向力的大小被等比例的還原到方向盤上的回正力大小，經驗豐富的駕駛者由此可以判斷出前輪的負荷輕重，以此預估出輪胎抓地力還剩幾成，此乃E90方向盤Feedback豐富的原因之一。車技君認為“E90之後無3系的說法，原因大致出自於此”。
【短線曲線代表F30，點線曲線表示G20】
此外，BMW E90 330i和E90 335i開始配置的主動轉向（可變齒比）系統的齒比變化曲線在G20上變得更加平滑，原因一樣是為了改善方向盤feedback。由此方向盤從大轉向比到小轉向比的過渡更加柔和以及漸進，避免出現過去裝備有主動轉向的3繫上那種比較突兀的轉向比變化。筆者回憶當年駕駛帶有同款主動轉向系統的E60，對這套創新的轉向系統感覺並不好，最大的好處就是掉頭停車輕鬆了，但跑起來不及液壓助力的E90感覺好。
【左側RA代表Rear Axle後軸，右側FA代表Front Axle前軸】
針對F30相對E90，底盤迴饋被大幅削減，向舒適性妥協而被吐槽的問題，BMW重新調整了G20減震器的壓縮和回彈阻尼特性，工程師很聰明的在減震器中設置了一個產生二級阻尼的機構，也就是上圖中的紅圈內的構造。在後避震器行程的末端加上較小的減震器，當減震器處於大行程時，能夠在最後一段行程產生更大的壓縮阻尼，而在前避震器回彈的行程初段，也設置了一個額外的小避震器阻尼閥，能增加初段的回彈阻尼。這算是一種創新的兩段式減震器設計了。
普通減震器的性能曲線，工作速率與壓縮/回彈的阻尼呈現類拋物線的函數圖形以及具體標定參數，車技君於2015年攝於淅減。
而G20這種兩段式減震器的壓縮和回彈阻尼和壓縮回彈速度不再是通常拋物線的關係，而是多個不同“拋物線”圓弧的組合，拐點當然就是二級阻尼開始進入工作狀態的行程點，簡單繪圖大致示意如上圖，橫座標為避震器工作速率，縱座標為壓縮/回彈阻尼。
【G20減震器cut】
這意味著，當G20 3系迅速壓過路面凸起或者過彎/剎車，當車身產生巨大荷載轉移時，當車輪上升，懸架被壓縮時，“位移”隨著衝擊力的減小而減小，但不是按照普通減震器特徵的正常“拋物線”曲線，當衝擊足夠大，懸架行程達到一定數據後，工作速率與壓縮/回彈的阻尼曲線斜率會突然變大，抵抗車輪向上運動的阻力會變得更大。這樣的設計，即保證了平順駕駛的舒適性，又可以兼顧激烈駕駛。至於減震器的具體阻尼參數曲線標定，是一個底盤開發團隊的辛勤勞動結晶。
【G20後懸架】
【E90後懸架爆炸圖】
後懸架部分，G20依然採用了延續自E9X時代的雙A臂變種多連桿結構，機簧分離式避震器，根據BMW的說法，G20的後懸架所有控制臂都經過了重新設計，相對於F30零件同樣大幅改進，如同前懸架的差異一般。
自E9X時代遺留下來的這套後懸架本身的基礎結構已經不錯，其實G20的後懸架，在F30的基礎上做的重量更輕，強度更高就非常理想了。可以看到G20後懸架下控制臂加裝了比F30更大尺寸的擾流部件，讓底盤氣流更加平滑，優化了整車風阻係數。
G20的白車身剛性相比F30又有了25%的提升，而F30相對E90的車身剛性提升幅度同樣在25%左右，而G20在前懸架塔頂部分進行了補強設計，以彌補麥弗遜式懸架結構相對於競爭對手雙A前懸架剛性的先天不足，據官方資料，G20的前懸架塔頂部位局部剛性相對F30提升了50%。
【生產線上的G20車身】
根據E90的白車身剛性數據25000Nm/degree，可以推算出G20的白車身剛性已經到了39000Nm/degree的水平。聯想到上一篇文章中提及的全新Supra的車身剛性也在40000Nm/degree的附近水平，可以想見2020年面世的最新運動車型的車身抗扭剛性已經達到了怎樣的高度。
更強的底盤懸架/白車身剛性，創新設計的兩段避震器，更寬的輪距，更低矮的重心，加之轉向回正力的改善，可以預見G20相對F30在駕駛動態方面的改變是正面的，G20的feedback應該是比前代車型有明顯提升的。難怪G20的工程師面對採訪，都表示F30及之前的3系，其實懸架和車身剛性都“太軟了”。
以上結論僅代表車技君根據已經公佈的資料基於鍵盤層面的技術分析，車技君也期待能夠儘早對G20進行試駕，以驗證CarTech車技針對G20的底盤的分析是否屬實。