空气弹簧——汽车底盘空气悬架的关键部件
浏览量:2025-01-06 浏览量:87

空气弹簧是空气悬架系统的关键部件,利用压缩空气作为弹性介质的弹性元件,通过调节气囊内的空气压力来调整车身的高度和悬架刚度。与传统弹簧相比,空气弹簧可以更好地吸收路面不平带来的冲击,提供更平稳的驾驶体验。空气悬架的前空气弹簧通常与减振器进行合装,后空气弹簧与减振器通常分开布置。

空气弹簧减震器 

空气弹簧的优点

高度可调性:

空气弹簧可以根据车辆的负载情况自动调节车身高度,能够在满载时保证车辆的底盘高度不会过低,从而保证足够的离地间隙;在空载时又能避免车身过高影响车辆的稳定性。

可变刚度特性:

空气弹簧的刚度可以根据气压的变化而改变。通过调节空气弹簧内部的气压,可以使弹簧变硬或者变软。在车辆需要良好的操控性能时,如高速过弯,可以增加气压使空气弹簧刚度增加,减少车身侧倾;在需要舒适的乘坐体验时,如在城市道路行驶,可以降低气压,使空气弹簧刚度减小,更好地过滤路面颠簸。

良好的减震性能:

由于空气的可压缩性,空气弹簧能够有效地隔离路面振动,将路面的颠簸和振动转化为气囊内空气的压缩和膨胀,从而减少传递到车身和乘客的振动幅度。例如,在行驶在不平整的乡村道路上,空气弹簧能够显著降低车内的振动和噪音,提高乘坐舒适性。

 

空气弹簧的工作原理

高度调节原理:

高度控制阀在空气弹簧减震器系统中起到关键的高度调节作用。它通过感应车身高度的变化来控制空气的进出。当车身高度下降,高度控制阀感知到这一变化,打开进气通道,使空气弹簧膨胀,车身高度回升到设定值;当车身高度升高时,高度控制阀会打开排气通道,让空气弹簧内的部分空气排出,使车身高度下降到合适的位置。这样就实现了车身高度的自动调节,确保车辆在不同负载情况下都能保持稳定的行驶姿态。

可变刚度原理:

当车辆静止且处于空载状态时,空气弹簧内充有一定压力的空气。此时,空气的压力使橡胶气囊处于一定的膨胀状态,为车辆提供基础的支撑力。当车辆加载货物或者乘客时,车身重量增加,空气弹簧受到压缩,气囊内的空气被进一步压缩,气压升高。空气弹簧内升高的气压能够产生足够的反作用力来支撑增加的负载,使车身保持在合理的高度范围内。

减震原理:

当车辆行驶在路面上遇到颠簸时,车轮向上跳动,空气弹簧被压缩。在压缩过程中,空气弹簧内部的空气被挤压,由于空气的可压缩性,它能够吸收一部分振动能量。同时,与空气弹簧并联的减震器(阻尼器)开始工作。减震器内部活塞在阻尼油中运动产生阻力,阻力大小与活塞运动的速度有关,运动速度越快,阻力越大。

例如,当车轮快速通过一个大坑,空气弹簧快速压缩,减震器中的活塞也快速运动,产生较大的阻力,阻止空气弹簧过度压缩。当车轮反弹时,空气弹簧伸长,减震器同样会产生阻力,防止弹簧过度伸长,从而有效地控制车身的振动幅度,减少车辆的颠簸和晃动。

 

空气弹簧的分类

空气弹簧按气囊的结构型式可分成囊式、膜式和复合式,根据不同的结构特征适用于不同应用领域。

囊式空气弹簧适用于重型商用车,其多节设计能提供更好的弹性。

膜式空气弹簧则通常更轻便,适合小型车辆或特种车辆使用。

空气弹簧的制造工艺要求严格,以确保安全性和耐久性。

空气弹簧主要用于以下领域:

乘用车:空气弹簧可以根据车速、路况和驾驶模式自动调节车身高度和刚度,满足驾驶者对舒适性和操控性的需求。

商用车:在大型客车和载货汽车中,空气弹簧的优势更加明显。对于大型客车,空气弹簧可以保证车辆在不同载客数量下的舒适性和平稳性。在载货汽车中,空气弹簧能够根据货物重量调节车身高度,并且在运输过程中保护货物免受过度振动的损坏。

 

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