神乎其神的空气悬架是如何软硬兼施?

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神乎其神的空气悬架是如何软硬兼施?

2023-12-07 21:24| 来源: 网络整理| 查看: 265

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1空气悬架是什么?回顶部

空气悬架由于高昂的制造成本,在乘用车领域一直以来都是豪华的象征,但归根到底也只是采用了空气弹簧的悬架。空气悬架以往给我们的印象是除了可以使路况和车速自动调节车身高度之外,又可以随时在软硬之间无缝切换,真的是这样吗?都说空气悬架很厉害但到底厉害在哪里呢?

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空气悬架是什么?

为了避免大家看的一头雾水,有些汽车专业词汇我们还是得先说一下。悬架是啥?经常看我们底盘解析的网友应该会比较熟悉。汽车悬架说白了就是由这几件东西组成:弹性元件(也就是弹簧)、减振器(也常说为避震)和导向机构(像是转向节、控制臂、各连接杆可以起到约束车轮运动的作用)。

乘用车的悬架系统,有采用弹簧、减振器一体式布置也有采用分体式布置,他们的作用是过滤振动缓和路面冲击,但实际上他们永远都是各司其职的工作着,有各自不同的功能作用。

弹簧负责缓冲路面冲击,将瞬间冲击转化为弹性势能,不至于让车内人员和坑坑洼洼的冲击正面硬扛。而减振器是负责将弹簧瞬间储存的弹性势能快速吸收掉,阻止弹簧不断拉伸/压缩运动。

空气悬架其实指的就是采用了空气弹簧的悬架,和传统采用的螺旋弹簧所不同的是,空气弹簧是以空气为介质利用空气具有压缩弹性而制成的弹簧,而螺旋弹簧是利用了金属材料弹性变形的特点。在相同载荷的作用下空气弹簧可以得到比金属弹簧更低的振动频率,简直就是汽车悬架系统的福音,可以极大改善车辆的行驶平顺性。

不过空气弹簧出生的比较早,最早诞生于19世纪中期,当时主要用于机械设备的隔振。

至于乘用车就多以膜式空气弹簧为主,这其中的缘由在后面我们再接着说。

2空气悬架有什么本事/如何调节软硬回顶部

空气悬架有什么本事?

空气悬架也是有被动和电控之分的,电控空气悬架在被动空气悬架的基础上增加了控制单元。以此实现悬架系统刚度、阻尼以及车身高度的主动调节,可以大幅度提高操控稳定性和乘坐舒适性。

车身高度调节是空气悬架比较常见的功能,它的原理理解起来也不难,当车身高度需要提高时,充气电磁阀和空气弹簧的电磁阀打开,储气罐中的高压气体进入空气弹簧,撑大空气弹簧的体积,以此提高车身高度。而需要降低高度时,放气电磁阀和空气弹簧电磁阀打开,空气弹簧的气体直接排入大气。

像是路虎发现、揽胜、沃尔沃XC90、奥迪Q7等豪华SUV应用空气悬架之后,车身高度调节使得车子可以在高通过性(升高车身)与高速稳定性(降低车身)之间做出灵活的变化,但高昂的制造成本也使得空气悬架通常以选装出现在配置清单中。

空气悬架可以调节软硬?

空气悬架可以调节悬架软硬这句话是对也不对,对于空气悬架许多人在铺天盖地的宣传下想当然地认为空气弹簧都具有改变悬架软硬的功能,以往空气悬架的软硬调节大多并非空气弹簧的功劳。

而在商用车领域的囊式空气弹簧就不一样了,在静载荷状态下往里面充气,气体压力会明显增大,弹簧刚度也会随之提高。

那为什么当我们选择驾驶模式时,空气悬架明明给我们的感觉是变硬朗了许多呢?这其中的功劳是属于减振器的。

可见悬架的软硬调节跟是不是空气悬架是没有直接联系的。

当然膜式空气弹簧也不是不能主动改变其自身弹簧刚度(“软硬”),例如像奔驰AIR BODY CONTROL所使用的多腔室空气弹簧。

结合集成在空气弹簧内部的可变阻尼减震器,可以在60毫秒内做出最佳的悬架刚度设置,例如在过弯时增加相应的弹簧刚度和减振器阻尼,以此优化侧倾控制。

总结

得益于空气弹簧供应商对多腔室空气弹簧的研发、实现量产再到铺货,以后也将会有越来越多的车企升级当前车型的空气悬架系统,同时还提高了空气悬架的可塑性,进一步拓宽车辆底盘的表现。假以时日空气弹簧的制造工艺成熟,稳定性也大幅提升,并且下放至家用车型上,对普罗大众来说才是莫大的好事。

汽车悬挂中空气悬挂与液压悬挂各有什么优点?那个更好?

首先说明一下空气悬挂并不等同于主动悬挂。

空气悬挂是以空气弹簧为弹性元件的悬挂系统,它的最大特点是变刚度与易于调整。

变刚度是指空气弹簧相对于钢板弹簧、螺旋弹簧等车用弹簧来说,使用高度阀来控制,它有着刚度随载荷变化的特性。直观体验是钢板弹簧的大货车空载时坐上去感觉跑起来车是以很高的频率在路上蹦蹦跳跳的,满载时不那么蹦跳了,有点趋向于轿车的感觉了。而如果使用空气弹簧,无论空载满载,坐起来感觉差别很小(也会有一点,但是一般人感觉不出来了)。

易于调整是说,它的高度可以通过向里面充放气进行调整(当然用的控制系统要比单一的高度阀要复杂一些了)。它的刚度可以通过改变活塞截面、通断附加气室等方法进行调整(这使它可以作为主打悬架)。

目前空气悬挂最大的用户不是乘用车而是商用车(发达国家是卡车、挂车装备率高,用量大,客车装备率更高,但是用量不算太大,因为基数较小。我们是大中型客车装备率约30%,用量大,卡车挂车装备率很低很低很低,用量基本可以忽略。。。),商用车用的基本上是最简单的控制系统,最多有个高度调整了不得了。

主动悬挂是可以根据外界条件来实时调控阻尼原件(减振器)阻尼以及弹性元件(弹簧)刚度的悬挂系统。如果仅能调节阻尼,那叫做半主动悬挂。

“液压悬挂”不是很熟悉,应该是指“油气弹簧悬挂”,它的特点是使用高压氮气(原错写为高压空气,谢王小小指正)作为弹簧,并于减振器整合在一起。由于不了解它的具体结构,也做不出详细的解释。

如果对比空气悬挂与油气悬挂,至少有以下不同,

1.工作压力差别,空气悬挂工作压力一般在5-10巴左右。油气悬挂一般在70巴左右,这样的话,承担同样的载荷的空气弹簧与油气弹簧的缸径差别不小。有一些特别重的车辆(如50吨的主站坦克,就不能使用空气弹簧了,因为给弹簧的直径空间有限)

2.空气弹簧需要压缩空气源,油气弹簧需要液压源。一般轿车、SUV等乘用车是没有压缩空气需求的,所以要装备空气悬挂的话需要专引入一套。

时间有限,暂时中止。

补充一下。空气弹簧是Air Spring,和阻尼舒适度的改进很有限。主要是因为Air Spring的刚度虽然可以靠充气变化。但是不是实时的。需要一个逻辑判断过程(几秒),如果一直工作,压缩机也受不了。

只不过基本用了空气弹簧悬架的车一般都带MR磁流变减震器进行实时阻尼调整。(BWI底盘套餐,MR和Air Spring都是同一个SADS模块控制的)

空气弹簧带来的效益就是Trim height基本不变,整车运动特性,桥运动特性优化。以及校悬架时减少妥协。

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接下来的舞台就是您的

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