汽车用空气悬架系统(论文).pdfVIP

个人资料整理仅限学习使用

汽车用空气悬架系统

1空气悬架发展概述

空气弹簧诞生于19世纪中期,早期用于机械设备隔振。1947年，美国首先在

普尔曼车上使用空气弹簧，到目前为止，美国在重型载货车上空气悬架的占有

率是85%，比1988年增长了54％；大约82%的拖挂车使用空气悬架，比10年前

增长了15%，欧洲大约与之保持相同的增长速度。空气悬架在轻型货车上的应

用目前虽然只占市场份额的5%，但已呈现出快速增长的趋势，火石公司(Firestone

预测到2003年，空气悬架在轻型车市场占有率将达到10%，2008年将达到40

%。空气悬架在旅游车、长途客车及高速客车市场也占有极大的份额，到1994

年，联邦德国生产的55种大、中型公共汽车中，已有38种使用了空气悬架，国

外高级大客车几乎全部使用空气悬架；部分轿车也逐渐安装空气弹簧悬架，如

Benz300SE和Benz600。b5E2RGbCAP

我国虽然从50年代就开始了对空气悬架的研究工作，但由于设计及制造等

复杂因素的影响，一直未能得到推广应用。近年来，随着汽车技术的发展及国

外空气悬架的引进，小部分国产高级旅游车开始采用国外购置的空气悬架，如

沈阳飞机汽车制造厂、北方汽车制造厂、厦门金龙联合汽车公司、亚星客车集

团公司、丹东汽车制造厂等生产的客车。

p1EanqFDPw

随着空气悬架应用的推广，对空气弹簧、导向机构及控制机构的研究也得

到了重视。J.R.

EVANS等人在1970年做了空气弹簧垂直特性实验，建立空气弹簧垂直动态特性

模型；1994年做了空气弹簧的侧向特性实验，在大频率和大幅值情况下，测量

了空气弹簧在不同载荷下的侧向力和变形。Katsuya

Yoyofuku等通过研究振动频率和弹簧反应之间的关系，分析管道和气室对弹簧

特性变化的影响。交通部重庆公路科学研究所的丁良旭对空气悬架的一些性能

进行了探讨，拟合了空气弹簧的特性曲线。JonBunne和Roger

Jable研究了空气悬架对传动系统振动的影响。John

Woodrooffe通过实验分别评价了重型货车空气弹簧悬架和钢板弹簧悬架的路面

附着性和行驶平顺性。DXDiTa9E3d

1/11

个人资料整理仅限学习使用

2空气悬架系统的特性

2.1空气弹簧的特点

1）空气弹簧具有非线性特性，可将其特性曲线设计成理想形状。如图1所

示空气弹簧特性曲线，静、动刚度随着载荷的增加而增大。

RTCrpUDGiT

2）空气弹簧质量轻，内摩擦极小，对高频振动有很好的隔振、消声能力

。

3）空气弹簧的刚度和承载能力可以通过调节橡胶气囊内的压力来调整。

4）空气弹簧制造工艺复杂，费用高。

2.2空气悬架对整车性能的影响

1）空气悬架为刚度可变的非线性悬架。当簧载质量变化时，刚度随之变

化，以保持空载和满载时车身高度相同，悬架固有频率基本不变。根据需要，

可以选择不同的气囊工作高度，获得理想的固有频率，从而得到良好的行驶平

顺性。

5PCzVD7HxA

2）空气悬架质量轻，弹簧刚度低,高速行驶时，轮胎与地面的附着能力强

，制动距离短；转向时，过多转向和不足转向倾向减小，转向稳定性强，提高

了整车的操纵稳定性。