空氣懸架基礎(chǔ)知識(shí)

1、空氣懸架產(chǎn)品及基礎(chǔ)知識(shí)介紹,一、空氣懸架發(fā)展概述,空氣彈簧誕生于19世紀(jì)中期，早期用于機(jī)械設(shè)備的隔振。 1947年美國(guó)首先在普爾曼車上使用空氣彈簧，到1964年，德國(guó)生產(chǎn)的55種大中型客車，有38種使用了空氣彈簧。 目前，空氣懸架在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家的高速客車和豪華城市客車上的使用率已達(dá)到100，在中、重型貨車以及掛車上也超過80，如美國(guó)的Ford，德國(guó)的MAN等,一、空氣懸架發(fā)展概述,有些高級(jí)轎車上也選裝了空氣懸架，如美國(guó)的林肯，德國(guó)的Benz600等。 在一些特種車輛(如對(duì)防振性要求高的儀表車、救護(hù)車及要求帶高度調(diào)節(jié)的集裝箱運(yùn)輸車)上，空氣懸架應(yīng)用的更為廣泛,二、國(guó)外對(duì)空氣懸架的主要研究,1、

2、空氣彈簧垂直動(dòng)態(tài)特性研究； 2、空氣彈簧側(cè)向特性試驗(yàn)； 3、研究振動(dòng)頻率和彈簧反應(yīng)之間的關(guān)系，分析管道和氣室對(duì)彈簧特性變化的影響； 4、空氣懸架對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)的影響； 5、空氣懸架的路面附著性和行駛平順性； 6、采用有限元法優(yōu)化空氣彈簧結(jié)構(gòu),三、國(guó)內(nèi)空氣懸架的發(fā)展歷程,1957年，長(zhǎng)春汽車研究所與化工部橡膠研究所合作制造出了第一輛空氣懸架的載重汽車，相繼又設(shè)計(jì)了公共汽車、火車列車等車輛的空氣懸架； 1958年開發(fā)了第一只高度控制閥；次年設(shè)計(jì)出了高級(jí)轎車用的高度控制閥； 五十年代我國(guó)共設(shè)計(jì)出了十余種空氣彈簧氣囊和三種高度控制閥。但這階段對(duì)高度控制閥的可靠性和整個(gè)系統(tǒng)的密封性問題、懸架的穩(wěn)定性問題

3、、空氣彈簧的特性理論問題等沒有解決,三、國(guó)內(nèi)空氣懸架的發(fā)展歷程,80年代初，長(zhǎng)春汽研所再次進(jìn)行了空氣懸架的研究，并為武漢客車廠等廠家設(shè)計(jì)了空氣懸架，當(dāng)時(shí)的汽車自振頻率可降低到1.1-1.2Hz，平均車速提高的17%；此后相繼開發(fā)了一系列客車用空氣懸架。 這個(gè)時(shí)期空氣懸架存在的主要問題是橡膠氣囊的壽命偏低，高度閥的泄漏問題也沒有解決,三、國(guó)內(nèi)空氣懸架的發(fā)展歷程,雖然我國(guó)對(duì)空氣懸架進(jìn)行過一定研究，但對(duì)空氣懸架特性問題還沒很好地解決。由于國(guó)外對(duì)空氣懸架特性研究結(jié)果表明，安裝有空氣懸架的汽車能提高汽車的整體性能。 進(jìn)入90年代，國(guó)內(nèi)客車廠紛紛從國(guó)外購置空氣懸架及空氣懸架底盤裝車使用，如金龍、宇通、東風(fēng)

4、杭汽、安凱、西沃、桂林大宇等客車廠。 為了滿足空氣懸架維修配件的需要以及降低成本的需要，近年來國(guó)內(nèi)已有一些企業(yè)正在生產(chǎn)空氣懸架零部件，如貴州前進(jìn)橡膠有限公司、浙江瑞安市東歐汽車零件廠等廠家。 同時(shí)，國(guó)內(nèi)也有一些公司在中國(guó)代理國(guó)外空氣懸架產(chǎn)品，如美國(guó)Neway懸架、REYCO懸架、德國(guó)SAF拖掛車懸架等產(chǎn)品,三、國(guó)內(nèi)空氣懸架的發(fā)展歷程,為了提高對(duì)空氣懸架的自主開發(fā)能力，國(guó)內(nèi)各大汽車廠、研究所、大專院校也對(duì)空氣懸架進(jìn)行過開發(fā)設(shè)計(jì)和理論研究。如： 東風(fēng)汽車研究所對(duì)混合式空氣懸架進(jìn)行過設(shè)計(jì)。 中國(guó)重型汽車集團(tuán)公司在斯泰爾車上安裝浮動(dòng)橋空氣懸架。 交通部重慶公路科學(xué)研究所對(duì)大客車非獨(dú)立空氣懸架的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)

5、進(jìn)行了研究。 北京理工大學(xué)進(jìn)行了日野RC420型客車空氣彈簧的臺(tái)架試驗(yàn)，并進(jìn)行了空氣彈簧靜、動(dòng)特性和氣室容積特性的分析。 但是，目前我國(guó)還沒有整套空氣懸架的設(shè)計(jì)及制造廠家,四、空氣懸架的結(jié)構(gòu),橫向推力桿,導(dǎo) 向 臂,減 振 器,空 氣 彈 簧,橫向穩(wěn)定桿,高度控制閥,四、空氣懸架的結(jié)構(gòu),1、空氣彈簧,1、空氣彈簧,空氣彈簧的特點(diǎn)： 1、具有非線性特性； 2、質(zhì)量輕、內(nèi)摩擦極小，對(duì)高頻振動(dòng)有很好的隔振、消聲的能力； 3、剛度和承載能力可以調(diào)整； 4、空氣彈簧制造工藝復(fù)雜，費(fèi)用高,1、空氣彈簧,空氣彈簧 與鋼板彈 簧平順性 對(duì)比,2、導(dǎo)向臂,汽車空氣懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的主要作用是： (1)、在車架(或承

6、載式車身)與車橋(或車輪)之間傳遞力和力矩 ； (2)、使車橋(或車輪)按一定軌跡相對(duì)車身或車架跳動(dòng)。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的這一作用非常重要,3、橫向推力桿,橫向推力桿是懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的重要部件，主要作用為： （1）、傳遞側(cè)向力； （2）、確定懸架側(cè)傾力矩中心,5、高度控制閥,空氣彈簧的變剛度特性是由控制管路系統(tǒng)來保證的。管路中的高度閥根據(jù)行駛狀況不斷地調(diào)節(jié)空氣彈簧內(nèi)部氣壓，以保證懸架具有適合的剛度，從而使車身振動(dòng)偏頻在一個(gè)很小的范圍內(nèi)波動(dòng),4、減振器,由路面激勵(lì)引起的汽車垂直、俯仰以及側(cè)傾等運(yùn)動(dòng)都會(huì)影響汽車的乘坐舒適性行駛平順性。懸架減振器的一個(gè)重要作用是衰減因沖擊引起的車身的自由振動(dòng)，并抑制在共振頻率附

7、近車身強(qiáng)迫振動(dòng)的幅值、提高乘坐舒適性,6、橫向穩(wěn)定桿,為降低汽車的固有振動(dòng)頻率，改善行駛平順性，現(xiàn)代汽車懸架的垂直剛度值設(shè)計(jì)得較低，這就使汽車的側(cè)傾角剛度值也較低，結(jié)果，當(dāng)汽車在轉(zhuǎn)彎時(shí)產(chǎn)生很大的車身側(cè)傾角，影響行駛穩(wěn)定性，為克服這一缺點(diǎn)，常在懸架中采用橫向穩(wěn)定桿來提高懸架的側(cè)傾角剛度，或者調(diào)整前、后懸架側(cè)傾角剛度的比值，以保證汽車具有良好的行駛穩(wěn)定性,五、空氣懸架的系統(tǒng)特性,1)、空氣懸架為剛度可變的非線性懸架。可提供良好的行駛平順性。 (2)、空氣懸架質(zhì)量輕，彈簧剛度低，高速行駛時(shí)，輪胎與地面的附著能力強(qiáng)，制動(dòng)距離短；轉(zhuǎn)向時(shí)，過多轉(zhuǎn)向和不足轉(zhuǎn)向傾向減小，轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性強(qiáng)，提高了整車的操縱穩(wěn)定性,

8、3)、空氣彈簧內(nèi)的空氣壓力直接反映了簧載質(zhì)量，可取空氣壓力作為信號(hào)，控制制動(dòng)缸內(nèi)的氣壓，來控制制動(dòng)時(shí)的制動(dòng)力，更好地保證了行駛安全性。 (4)、空氣懸架可調(diào)節(jié)車身高度； (5)、減少整車的振動(dòng)噪聲，提高汽車零部件使用壽命,五、空氣懸架的系統(tǒng)特性,汽車行駛時(shí)，路面受到汽車靜載荷的同時(shí)，還受到來自車輪的沖擊力，即動(dòng)載荷。車速越高，動(dòng)載荷越大，高速行駛時(shí)，動(dòng)載荷是靜載荷的23倍。在車輪垂直力、縱向力和側(cè)向力的綜合作用下，形成對(duì)路面的剪切力，使道路表面形成擁包、波浪，以至形成車轍；汽車的噸位越大，對(duì)高速公路路面的破壞程度越嚴(yán)重。因此，載重汽車已成為對(duì)高速公路破壞的主要原因之一。裝有空氣懸架的車輛高速行駛時(shí)，懸架剛度低，車輪動(dòng)載