空气悬架在重型载货汽车上的开发与应用_重型载货汽车

　　一、背景 　　 　　空气弹簧发明于100年前，它的雏形是马车上使用的皮囊，直到20世纪30年代出现的纤维叠层橡胶制作技术，才使制造实用的空气弹簧成为可能，人们首先考虑在客车上应用空气弹簧。目前国外高级大客车几乎全部使用空气悬架，重型载货车使用空气悬架的比例已达80%以上，空气悬架在轻型汽车上的应用量也在迅速上升。
　　空气悬架在我国的应用落后国外几十年，直到近几年，随着高档客车制造技术的引进以及人们对舒适性要求的提高，加上国家对客车等级划分的标准要求，空气悬架才开始逐步应用起来。目前国内空气悬架主要集中应用在高等级客车上，但是受多方面因素的制约，空气悬架的配置率还很低，基本上还属于“导入”阶段。汽车空气悬架在载重货车上的应用国内尚处于起步阶段。
　　我国公路条件的改善为汽车空气悬架创造了基本的使用条件。国内高速公路的发展对汽车的操纵稳定性、平顺性、安全性提出了更高的要求，对空气悬架国内市场产生了很大的促进作用。此外，重型汽车对路面破坏机理的研究及认识进一步加深，政府对高速公路养护的重视，限制超载逐步在国内各地受到重视，使空气悬架在重型车上的应用将进一步扩大。为适应高速公路运输的需要，高级客车和大型载货车都应该使用空气悬架。
　　
　　二、空气悬架的优点
　　
　　随着人们对乘坐舒适性要求的提高，与钢板弹簧悬架相比，空气弹簧悬架因其独特的性能和适应性，正在逐步打入传统的钢板和螺旋弹簧领域。空气悬架系统是以空气弹簧为弹性元件，利用气体的可压缩性实现其弹性作用。通过压缩气体的气压能够随载荷和道路条件变化而进行自动调节，不论满载还是空载，整车高度不会变化，可以大大提高乘坐的舒适性。
　　空气弹簧的运动性能特点是：(1)负载能力可调；(2)弹性系数随负载变化；(3)负载变化时，固有频率几乎不变；(4)固有频率较低。这些特点决定了空气悬架具有以下优点：(1)乘坐更舒适安全；(2)改善车辆的行驶平顺性；(3)延长轮胎和制动片的使用寿命；(4)负载变化时车身高度不变；(5)减少电气、空调、排气系统、车桥、车身和底盘的维修成本；(6)减少对道路的冲击，保护路面，降低高速公路的维修费用；(7)延长车辆的使用寿命并增加折旧值。
　　
　　三、重型载货汽车空气悬架的开发
　　
　　为满足国内重型载货汽车对空气悬架的需求，根据几年来在我国的实际使用经验，利用国内优势，泰安航天特种车有限公司通过自行匹配设计、分散采购的方式，本着部分零件在国内生产、关键零件国外进口的原则，研发并制造了一种适用于13吨桥四气囊（双联桥八气囊）、标准宽度（2500mm）、能满足车架高度调节的重型载货汽车及牵引车的驱动桥空气悬架系统。并且首次在重型载重半挂牵引车上应用了自行研制的空气悬架技术，进军高档牵引车市场，替代进口重卡。
　　该悬架总成采用国际上流行的C型弯臂支撑梁结构，具有结构简单、制造容易、重量轻、强度高等特点。四只空气弹簧分别安装在两根弯臂梁的四个端点，形成高度稳定的支撑平台，垂直载荷全部由气囊承受，极大地改善了汽车行驶的平顺性和稳定性，从根本上提高了汽车的驾乘舒适性。
　　采用两只具有液压限位功能的双筒式液力减振器作为阻尼元件，使振动衰减，以改善汽车行驶平顺性和舒适性，受力均衡，大大延长了减振器的使用寿命。
　　车桥上方设置有V形推力杆，同时承受纵向力和横向力，两侧弯臂梁下边均设置纵向推力杆，用来承受纵向力及扭矩。
　　同侧的气囊通过管路连接起来，使汽车在任何情况下都能保持相等的轴荷。对于多轴（特别是三轴及三轴以上）汽车悬架设计来说，比钢板弹簧更容易实现多轴平衡。在车架两侧的管路上，各装一高度控制阀，分别控制两侧气囊。高速行驶时，车身高度自动降低，从而提高贴地性能，确保良好的高速行驶稳定性，同时降低风阻和油耗。慢速通过颠簸路面时，底盘自动升高，以提高通过性能。另外，空气悬挂系统还能自动保持车身水平高度，无论空载满载，车身高度都能基本保持不变，这样在任何载荷情况下，悬挂系统的弹簧行程都保持一定，从而使减震特性基本不会受到影响。因此，即使是满载情况下，车身也很容易控制。当应用于牵引车时，可通过充放气调整鞍座结合面高度，使半挂车与牵引车较方便的进行对接。
　　该空气悬架通用性强，结构简单，制造成本远远低于国外同类进口产品。
　　该空气悬架系统的成功开发，对于空气悬架技术在国内重型载货汽车及牵引车上的广泛应用起到了推动作用，使重型汽车更适应我国高速公路的运输业务。