空氣懸架基礎知識

空氣懸架基礎知識第一頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期日一、空氣懸架發(fā)展概述——空氣彈簧誕生于19世紀中期，早期用于機械設備的隔振。——1947年美國首先在普爾曼車上使用空氣彈簧，到1964年，德國生產的55種大中型客車，有38種使用了空氣彈簧?！壳?，空氣懸架在歐美等發(fā)達國家的高速客車和豪華城市客車上的使用率已達到100％，在中、重型貨車以及掛車上也超過80％，如美國的Ford，德國的MAN等。第二頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期日一、空氣懸架發(fā)展概述——有些高級轎車上也選裝了空氣懸架，如美國的林肯，德國的Benz600等?！谝恍┨胤N車輛(如對防振性要求高的儀表車、救護車及要求帶高度調節(jié)的集裝箱運輸車)上，空氣懸架應用的更為廣泛。第三頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期日二、國外對空氣懸架的主要研究1、空氣彈簧垂直動態(tài)特性研究；2、空氣彈簧側向特性試驗；3、研究振動頻率和彈簧反應之間的關系，分析管道和氣室對彈簧特性變化的影響；4、空氣懸架對傳動系統(tǒng)振動的影響；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)化空氣彈簧結構。第四頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期日三、國內空氣懸架的發(fā)展歷程1957年，長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，相繼又設計了公共汽車、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；次年設計出了高級轎車用的高度控制閥；五十年代我國共設計出了十余種空氣彈簧氣囊和三種高度控制閥。但這階段對高度控制閥的可靠性和整個系統(tǒng)的密封性問題、懸架的穩(wěn)定性問題、空氣彈簧的特性理論問題等沒有解決。第五頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期日三、國內空氣懸架的發(fā)展歷程80年代初，長春汽研所再次進行了空氣懸架的研究，并為武漢客車廠等廠家設計了空氣懸架，當時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。這個時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。第六頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期日三、國內空氣懸架的發(fā)展歷程雖然我國對空氣懸架進行過一定研究，但對空氣懸架特性問題還沒很好地解決。由于國外對空氣懸架特性研究結果表明，安裝有空氣懸架的汽車能提高汽車的整體性能。進入90年代，國內客車廠紛紛從國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，近年來國內已有一些企業(yè)正在生產空氣懸架零部件，如貴州前進橡膠有限公司、浙江瑞安市東歐汽車零件廠等廠家。同時，國內也有一些公司在中國代理國外空氣懸架產品，如美國Neway懸架、REYCO懸架、德國SAF拖掛車懸架等產品。第七頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期日三、國內空氣懸架的發(fā)展歷程為了提高對空氣懸架的自主開發(fā)能力，國內各大汽車廠、研究所、大專院校也對空氣懸架進行過開發(fā)設計和理論研究。如：東風汽車研究所對混合式空氣懸架進行過設計。中國重型汽車集團公司在斯泰爾車上安裝浮動橋空氣懸架。交通部重慶公路科學研究所對大客車非獨立空氣懸架的導向機構進行了研究。北京理工大學進行了日野RC420型客車空氣彈簧的臺架試驗，并進行了空氣彈簧靜、動特性和氣室容積特性的分析。但是，目前我國還沒有整套空氣懸架的設計及制造廠家。第八頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期日四、空氣懸架的結構橫向推力桿導向臂減振器空氣彈簧橫向穩(wěn)定桿高度控制閥第九頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期日四、空氣懸架的結構1、空氣彈簧第十頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期日1、空氣彈簧空氣彈簧的特點：1、具有非線性特性；2、質量輕、內摩擦極小，對高頻振動有很好的隔振、消聲的能力；3、剛度和承載能力可以調整；4、空氣彈簧制造工藝復雜，費用高。第十一頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期日1、空氣彈簧空氣彈簧與鋼板彈簧平順性對比

第十二頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期日2、導向臂汽車空氣懸架導向機構的主要作用是：(1)、在車架(或承載式車身)與車橋(或車輪)之間傳遞力和力矩；(2)、使車橋(或車輪)按一定軌跡相對車身或車架跳動。導向機構的這一作用非常重要。第十三頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期日3、橫向推力桿橫向推力桿是懸架導向機構的重要部件，主要作用為：（1）、傳遞側向力；（2）、確定懸架側傾力矩中心。第十四頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期日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)行駛狀況不斷地調節(jié)空氣彈簧內部氣壓，以保證懸架具有適合的剛度，從而使車身振動偏頻在一個很小的范圍內波動。第十五頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期日4、減振器由路面激勵引起的汽車垂直、俯仰以及側傾等運動都會影響汽車的乘坐舒適性／行駛平順性。懸架減振器的一個重要作用是衰減因沖擊引起的車身的自由振動，并抑制在共振頻率附近車身強迫振動的幅值、提高乘坐舒適性。第十六頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期日6、橫向穩(wěn)定桿為降低汽車的固有振動頻率，改善行駛平順性，現(xiàn)代汽車懸架的垂直剛度值設計得較低，這就使汽車的側傾角剛度值也較低，結果，當汽車在轉彎時產生很大的車身側傾角，影響行駛穩(wěn)定性，為克服這一缺點，常在懸架中采用橫向穩(wěn)定桿來提高懸架的側傾角剛度，或者調整前、后懸架側傾角剛度的比值，以保證汽車具有良好的行駛穩(wěn)定性。第十七頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期日五、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?？商峁┝己玫男旭偲巾樞浴?/p>

(2)、空氣懸架質量輕，彈簧剛度低，高速行駛時，輪胎與地面的附著能力強，制動距離短；轉向時，過多轉向和不足轉向傾向減小，轉向穩(wěn)定性強，提高了整車的操縱穩(wěn)定性。(3)、空氣彈簧內的空氣壓力直接反映了簧載質量，可取空氣壓力作為信號，控制制動缸內的氣壓，來控制制動時的制動力，更好地保證了行駛安全性。(4)、空氣懸架可調節(jié)車身高度；(5)、減少整車的振動噪聲，提高汽車零部件使用壽命。第十八頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期日五、空氣懸架的系統(tǒng)特性汽車行駛時，路面受到汽車靜載荷的同時，還受到來自車輪的沖擊力，即動載荷。車速越高，動載荷越大，高速行駛時，動載荷是靜載荷的2—3倍。在車輪垂直力、縱向力和側向力的綜合作用下，形成對路面的剪切力，使道路表面形成擁包、波浪，以至形成車轍；汽車的噸位越大，對高速公路路面的破壞程度越嚴重。因此，載重汽車已成為對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，懸架剛度低，車輪動載荷小，減輕了高速行駛車輛對路面的破壞。嚴禁超載！第十九頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期日六、空氣懸架的結構型式1、復合式空氣懸架第二十頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期日六、空氣懸架的結構型式2、全空氣懸架第