序言说到气动悬挂大多数人以为它间隔自己很迢遥,毕竟在生活中能够碰着的不算多,它的制造本钱昂贵,每每是配置在高端豪华轿车上,或者是超跑和那些改装车爱好者DIY之用。但是实际上气动悬挂是一个既大略又好用的东西,所牵扯技能也没有大众的FSI分层稀薄燃烧技能或者DSG变双离合变速箱那么繁芜,随着制造本钱的降落和可靠性的提高,气动悬挂或许会逐渐的遍及到价格亲民的车型上来。侃弟本日就给大家大略先容一下气动悬挂的知识。
既然要说气动悬挂,那么对付汽车悬挂的知识也需稍有理解。侃弟先大略的给大家说说汽车的悬挂的入门知识,有助于更加深刻理解气动悬挂的利害。
汽车悬挂的浸染
(1)支撑车辆、接管冲击力 ,车辆在路上行驶时,车轮经由凸凹不平处就会受到冲击力,该力由悬挂和车轮悬挂系统通报到车身上。汽车悬挂的浸染便是接管并化解这个冲击力。
(2)行驶安全性。保持车轮与路面打仗,这对付担保制动和转向具有主要意义。保护汽车部件,使之不受过高的负荷。
(3)行驶舒适性。大大降落对乘员不利的负荷,避免破坏运载的物品。
(4)事情安全性。保护汽车部件,使之不受过高的负荷。
悬挂支撑车辆受力剖析
车辆在行驶过程中,除了涌现使车身高下震撼的力之外,还会涌现使车身在空间其余两个坐标轴方向运动和震撼的力。因此弹簧系统和减震系统之间的精确匹配就具有十分主要的意义。除了轿车自身的运动学特性之外,汽车的悬挂对这些受力的震撼具有决定性的影响。以是在理解一种悬挂的类型前有必要理解车身运行过程中的三维受力情形。
车身按悬挂质量分类
在车上有悬挂质量(车身及传动系统、底盘部件)和非悬挂质量(车轮及制动器、底盘和车桥部件)。通过悬架系统,车辆就构成了一个振动单元,该振动单元的振动频率便是由悬挂质量和悬架系统匹配所决定的车身固有频率。不同的震撼频率对付车辆的舒适性有非常大的浸染。
悬挂质量
悬挂系统一样平常指的是车身所承载的质量,包括车身及传动系统、底盘部件等。
非悬挂质量
非悬挂质量一样平常指的是车轮及制动器、底盘和车桥部件,原则上应使得非悬挂质量只管即便小,这样才能将非悬挂质量对振动特性(车身固有频率)的影响降至最小。其余,惯量的减小也会降落非悬挂质量所产生的冲击负荷,还可大大改进悬架的相应特性,因而驾驶舒适性明显提高。就像一个百米冲刺的运动员穿运动鞋和皮鞋的差异一样。对付一台车而言,其非悬挂质量也是越轻越好。
降落非悬挂质量的方法示例:
(1)铝制辐条式车轮
(2)铝制底盘部件(轴承、车轮支座、杆系等)
(3)铝制制动钳
(4)重量经由优化的轮胎
(5)对底盘部件重量进行优化(如轮毂)
好的侃弟就用了这么多口水来让大家只管即便的理解汽车悬架的知识,接下来进入本日的主题———气动悬架。
气动悬架的发展历史
气动悬架从十九世纪中期出身以来,到如今已经,经历了一个多世纪的发展,经历了\"大众钢板弹簧→气动悬架气囊复合式悬架→被动全气动悬架→主动全气动悬架(即ECAS电控气动悬架系统)\"大众等多种变革型式。到二十世纪五十年代才被运用在载重车、大客车、小轿车及铁道汽车上。目前国外高等大客车险些全部利用气动悬架,重型载货车利用气动悬架的比例已达80%以上,随着其稳定的优点和制造本钱的降落,现在气动悬架在轻型汽车上的运用量也在迅速遍及。而这些技能在我国仍处于起步阶段,气动悬架系统只运用在一些豪华客车和性能跑车上。
气动悬架的组成
气动悬架和普通的悬架基本的布局也是相同的,只是一样平常用来承载车身的弹簧换成了可调节高低气动弹簧部分,和衰减车身震撼的减震部分组合而成。
气动弹簧的构造事理
气动弹簧实在是由管状气囊的构造组成、外保护层采取优质弹性材料制成,这种材料可知足各种景象哀求且耐机油。内保护层密封性非常好。高强度支架接管气动弹簧产生的内压力。个中配置有水平高度传感器,当车载质量变大时,气动弹簧会被压缩,因此车身水平高度降落,行车电脑会启动压缩器为气动弹簧充气保持车身的高度在任何载荷下都是同等的,这也是气动避震最大的优点。当然一样平常的气动弹簧的也可以掌握压缩机和排气阀,使弹簧压缩或伸长,可调节不同的高度来适应不同的路况,普通位置用于城市的道路行驶,下沉位置,是为了在车辆高速行驶时用于改进行驶动力性和气动阻力。升起位置,用于在繁芜的颠簸路面行驶,从而增加可通过性。
减震系统的浸染
如果没有减振系统的话,车辆在行驶时,因路面不平造成的承载质量振动就会非常强烈,这就使得车身振动越来越强烈,并会导致车轮与路面分开打仗。减振系统的任务是:尽可能快地肃清悬架所接管的振动(能量)。为此,在气动弹簧的根本上,又安装了液压式减振器正如以前说过的那样,减振系统对行驶安全性和舒适性都有很大的影响。
汽车制造中普遍采取液压-机器减振装置。套筒式减振器利用得最广泛,它的特点是:尺寸小、摩擦小、减振精确、构造大略。
对付减震系统一样平常有机器式减震系统和筒式减震器,由于篇幅所限侃弟在这里挑最常见的筒式减震器中最常见的双筒式充气减振器为大家做大略先容。在双筒式充气减震器上,事情缸和壳体构成了两个腔。事情腔内充满了液压油,活塞和活塞杆就在事情腔内运动。事情缸和壳体之间有环形的机油储油腔,该腔用于补偿因活塞杆及液压油温度变革而产生的容积变革。机油储油腔内有机油,但未注满,事情压力为6 - 8 bar,这样就可减少气蚀。减震时利用两个阻尼阀,分别称为活塞阀和底阀,这个别系包含弹簧垫片、螺旋弹簧和带有节流孔的阀体。
在压缩阶段,减震由底阀和活塞运动阻力(只占一部分)来确定。活塞杆挤出的机油流入机油储油腔,底阀对这些机油的流动会施加一定的阻力,从而降落流动的速率。
在回弹阶段,活塞阀单独承担减震浸染,对向下流动的机油施加一定的阻力。事情腔内所须要的机油可以通过底阀上的单向阀毫无阻碍地回流。
减震的阻尼调节
调节悬架的舒适性和其震撼的频率,常日是调节悬架的阻尼来达到目的,一样平常来说,压缩时的阻尼力要小于回弹时的阻尼力。这样就可以担保:路面不平所产生的震撼传到车身时已经减弱了。弹簧会接管能量,这些能量在回弹过程中被浸染更强的减振器快速化解。这种匹配的优点是车辆悬挂的相应特性好,使得驾驶舒适性更高。缺陷涌如今碰着快速连续的路面凸凹不平处时,如果两次冲击之间的回弹韶光不足长的话,在极度情形下,悬挂会变得非常硬,从而会严重影响驾驶舒适性和驾驶安全性。
衰减度
衰减度和阻尼的调节是息息相关的,都是担保舒适性和抓地力的参数,便是表示震撼被接管的快慢程度的一个系数。衰减度描述的是震撼系统在两次震撼循环之间,阻尼系统所花费掉多少动能。衰减度取决于减震器的阻尼力和悬挂质量,如果阻尼力不变的话,那么:悬挂质量增加的话,衰减度就变小,这就意味着震撼被接管的速率变慢了。悬挂质量减小的话,衰减度就变大,这就意味着震撼被接管的速率变快了,车辆的综合性能得到提高。
可调节阻尼减震的构造和功能
阻尼调节技能中最常见的PDC-同轴式减振器,运用车型有新奥迪A6。PDC阀的最大优点是,PDC阀会影响活塞杆一侧事情腔(事情腔1)的液压油流动阻力。事情腔1通过一个孔与PDC-阀相连。当气动弹簧压力较小时(空载或很小的部分载荷),那么PDC阀所形成的液压油流动阻力也小,因此一部分减振液压油会流过阻尼阀,于是阻尼力就减小了。PDC阀的流动阻力与掌握压力(气动弹簧压力)有固定的对应关系,阻尼力由相应的阻尼阀(压缩/回弹)和PDC阀形成的流动阻力决定。以是阻尼可调节。
气动悬架的优缺陷
优点
(1)静态压缩量与载荷无关,总保持恒定,这样的话就可以大大减小车轮拱罩内为车轮自由迁徙改变而预留的空间,对总体的空间利用很有好处。
(2)车身可以支承在较软的弹簧上,这就可以提高行车舒适性。
(3)不论载荷多大,均可以担保回弹和压缩的全体行程不变。
(4)加载时不需变动前束和外倾角。
(5)必要时载荷可以高一些。
(6)由于偏转角较小,以是球头连接的磨损也小。
(7)由于气动弹簧内的气动压力是按载荷来调度的,因此弹簧的刚度与悬挂质量就会成比例变革。由此带来的好处是:车身固有频率和行驶舒适性与载荷无关,基本保持恒定。
缺陷
(1) 制造本钱比较高。不过随着技能的进步,制造的本钱在逐渐的降落。
(2) 由于附件比较多,例如压缩机,储气罐,干燥瓶,水平位置传感器等等,以是其支配于车身上一样平常须要更大的空间。
(3) 后期掩护更加的繁芜,气动弹簧在无压力时千万不要运动,由于这时管状气囊无法在活塞上展开,因此会造成破坏。当气动弹簧没有压力时,如果想举升和下压车辆(如用升降平台和举升器),必须先用诊断仪器给相应的气动弹簧充气。
侃弟总结:
看历史,气动悬架发展也足足有一百多年了,欧洲工程师秉持者努力敢于创新,鱼和熊掌也可兼得的精神,发明出来了即可舒适又可运动的悬架神器,气动避震。日本的工程师创造其独特布局所带来的巨大优点,将其技能发扬壮大,从而带到了平民中间来。虽然目前气动避震在国产车上还没有遍及,不过这显然是一项颇具前景的技能,在汽车底盘技能已经良久没有本色性打破的本日,气动避震不失落为兼容性较高的底盘布局,侃弟希望咱们自主品牌在这个领域多下功夫研究下,将生产本钱掌握下来,稳定性提高上去,为中国车主切实提高利用便利性和生理上的优胜感,从而提升自主品牌的整体形象。
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