懸架系統

懸架系統

空氣懸架誕生於十九世紀中期,早期用於機械設備隔振。1947年,美國首先在普耳曼汽車上使用空氣懸架,義大利、英國、法國及日本等國家相繼對汽車空氣懸架作了應用研究。

應用與發展


經歷了一個世紀的發展,到二十世紀五十年代才被應用在載重車、大客車、小轎車及鐵道汽車上。目前國外高級大客車幾乎全部使用空氣懸架,重型載貨車使用空氣懸架的比例已達80%以上,空氣懸架在輕型汽車上的應用量也在迅速上升。部分轎車也逐漸安裝使用空氣懸架,如美國的林肯等。在一些特種車輛(如對防震要求較高的儀錶車、救護車、特種軍用車及要求高度調節的集裝箱運輸車等)上,空氣懸架的使用幾乎為唯一選擇。
國外汽車空氣懸架發展經歷了“鋼板彈簧→氣囊複合式懸架→被動全空氣懸架→主動全空氣懸架(即ECAS電控空氣懸架系統)”的變化型式。主動全空氣懸架應用了電子控制系統,使傳統的空氣懸架系統的性能得到很大改善,汽車在各種路面、各種工況條件下能實現主動調節、主動控制,並增加了許多輔助功能(如故障診斷功能等)。目前ECAS系統在歐洲一些國家的大客車上已經大量應用,隨著人們生活水平的提高,對汽車舒適性的要求越來越高,可以預見,ECAS這一先進的空氣懸架系統在汽車上的應用將越來越普及。

作用


汽車懸架是汽車中彈性的連接車架與車軸的裝置。它一般由彈性元件、導向機構、減震器等部件構成,主要任務是緩和由不平路面傳給車架的衝擊,以提高乘車的舒適性。

零部件


汽車懸架包括彈性元件,減振器和傳力裝置等三部分,這三部分分別起緩衝,減振和力的傳遞作用。
螺旋彈簧:是現代汽車上用得最多的彈簧。它的吸收衝擊能力強,乘坐舒適性好;缺點是長度較大,佔用空間多,安裝位置的接觸面也較大,使得懸架系統的布置難以做到很緊湊。由於螺旋彈簧本身不能承受橫向力,所以在獨立懸架中不得不採用四連桿螺旋彈簧等複雜的組合機構。出於乘坐舒適性的考慮,希望對於頻率高且振幅小的地面衝擊,彈簧能表現得柔軟一點,而當衝擊力大時,又能表現出較大的剛性,減小衝擊行程,因此需要彈簧同時具有兩種甚至兩種以上的剛度。可採用鋼絲直徑不等的彈簧或螺距不等的彈簧,它們的剛度隨負載的增加而增加。
鋼板彈簧:多用於廂式車及卡車,由若干片長度不同的細長彈簧片組合而成。它比螺旋彈簧結構簡單,成本低,可緊湊地裝配於車身底部,工作時各片間產生摩擦,因此本身具有衰減效果。但如果產生嚴重的干摩擦,就會影響吸收衝擊的能力。重視乘坐舒適性的現代轎車很少使用。
扭桿彈簧:是利用具有扭曲剛性的彈簧鋼製成的長桿。一端固定於車身,一端與懸架上臂相連,車輪上下運動時,扭桿發生扭轉變形,起到彈簧的作用。
氣體彈簧:利用氣體的可壓縮性代替金屬彈簧。它最大的優點就是具有可變的剛度,隨氣體的不斷壓縮漸漸增加剛度,且這種增加是一個連續的漸變過程,而不象金屬彈簧是分級變化的。它的另一個優點是具有可調整性,即彈簧的剛度和車身的高度是可以主動調節的。
通過主副氣室的配合使用,使彈簧可以處在兩種剛度的工作狀態下:主副氣室同時使用,氣體容量變大,剛度變小,反之(只使用主氣室)則剛度變大。氣體彈簧剛度由計算機控制,在汽車高速、低速、制動、加速以及轉彎等狀態下,根據所需剛度進行調節。氣體彈簧也有弱點,*壓力變化控制車高必須裝備氣泵,還有各種控制附件,如空氣乾燥器,如保養不善會使系統內部生鏽發生故障。另外如果不同時採用金屬彈簧,一旦發生漏氣,汽車將無法行駛。