空气悬挂系统在重型商用车上的应用

胡建胜 谭小艳 陈波 王加庆

摘 要：空气悬挂系统是一种近年来逐渐兴起，应用于重型商用车上的一种系统。近年随着我国交通运输业及物流业的进一步发展，有关重型商用车安装空气悬挂系统的法律法规越来越健全，使得驾驶人员对驾驶汽车舒适程度的要求愈来愈高。在这样的时代背景下，空气悬挂系统应用于重型商用车已逐渐成为一种发展趋势。

关键词：空气悬挂系统;重型商用车;应用技术

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.01.031

1 空气悬挂系统的主要优点

1.1 空气悬挂系统的平順性好

对于空气悬挂系统，它的主要承载部件是空气弹簧，这就使得空气悬挂系统的频率比较低。由于空气弹簧的工作性能是使系统的刚度随着载荷的增加而增加，因此，它可以在一定条件下保证重型商用车的悬挂系统的频率不管是在空载还是满载的情况下都能保持稳定。

1.2 空气悬挂系统操控方便

到目前为止，空气悬挂系统的控制系统采用最多的还是ECAS，即电子空气悬挂控制系统。这种系统是通过遥控器的作用来对重型商用车的整体高度进行调节，以便最大限度的减小车辆与物流平台连接时出现的缝隙，大大提高了车辆的运输效率，对远程运输具有极高的使用价值。

1.3 空气悬挂系统使运输效率提高

对于空气悬挂系统来说，它的承载介质其实就是空气。这一特点使得空气悬挂系统比钢板弹簧悬挂系统在降低重型商用车的整体质量时的效果要高很多，重型商用车的整体质量降低，运输货物的质量就可以大大提高。

2 空气悬挂系统的主要缺点

2.1 空气悬挂系统应用成本高

由于空气悬挂系统是由多种部件组成，本身具有一定的复杂性，导致整个系统的应用成本要比普通的钢板弹簧悬挂系统高出4000到8000元不等。成本的限制，对一些普通的用户的购买力造成了制约。

2.2 空气悬挂系统的时效性差

对空气悬挂系统来说，它的关键部件是空气弹簧。制造空气弹簧应用的主要材料是橡胶，这种材料有一个很大的问题就是它会随着时间的延长出现老化、龟裂的现象。而普通的钢板弹簧悬挂系统由于主要组成材料是钢铁则不会出现这个问题，相比于普通的钢板弹簧悬挂系统空气悬挂系统的使用寿命会比较短，一般只能应用三到五年就需要对其进行更换。

2.3 空气悬挂系统的超载性能差

在空气悬挂系统中，由于空气弹簧的应用使得它的装配空间受到了限制，导致其不可能会和普通的钢板弹簧悬挂系统有着一样大的装载空间。空气悬挂系统的承载能力是由系统的空气压力决定的，短时间内在系统压力的限度内可以满足重型商用车的超载需求，但是长时间的超载会降低空气弹簧的使用寿命。

3 空气悬挂系统的结构及关键技术

3.1 导向机构

导向机构是空气悬挂系统中最关键的组成部分，原因就在于它支撑着空气悬挂系统的运动学和动力学特性。到目前为止，重型商用车安装的空气悬挂系统的导向机构中最常用的导向元件有两种，一种叫做导向臂，另一种是导向簧。一般的导向臂都为推力杆结构，这种结构两端应用橡胶球铰连接，以期在使用过程中由于橡胶的柔性作用不会很容易就被折断。还有些空气悬挂系统应用的导向臂是集成型的。这种导向臂最大的特点是能够减轻系统的整体重量，它由两种杆组合而成，一是推力杆，另一种杆是稳定杆。导向簧结构多见于复合式的系统中，它的前半段结构主要起承载作用，后半段多用于装配空气弹簧。

3.2 承载元件

承载元件主要由空气弹簧、承载梁和减振器等部件组成。承载元件作为影响整个系统舒适度、承载能力的重要部件，在一定程度上决定了空气悬挂系统的刚度。在空气悬挂系统中，空气弹簧的实用性和可靠程度决定着整个系统的科学实用程度。空气弹簧的结构分为两种，一种是比较常见的模式结构，另一种是囊式结构。相比于囊式结构，模式结构具备优良的刚性，也因此模式结构在空气悬挂系统中的应用最为普遍。

3.3 控制系统

到目前为止，机械式的控制系统已经不再能够满足空气悬挂系统中控制系统的要求，取而代之的是电控式控制系统。电控式控制系统一般由五部分组成，分别为高度传感器、遥控器、压力传感器、电磁阀和ECU。ECU的主要作用是对重型商用车的车速和它要行驶经过的路况进行数据分析，最后通过电磁阀的作用实现对整个系统的控制。遥控器用于调节重型商用车的车身高度，便于与物流平台实现无缝连接。除此之外，电控式控制系统可以用于提高对整个系统的控制，以保证车辆的正常驱动能力。

4 空气悬挂系统的应用

到目前为止，国外应用最多的空气悬挂系统结构主要分为两种，分别为全气囊式空气悬挂和复合式空气悬挂。前者是由四个空气弹簧共同承担后桥的重量。由此，空气弹簧的刚度实际上就是整个悬挂系统的刚度，系统的刚度在较低的情况下才能够良好的实现重型商用车的应用舒适。全气囊式空气悬挂的导向功能是由一种叫做四连杆的机构实现的，上杆和下杆虽然都是应用的推力杆结构，但是型号有所不同。一般上杆应用V型的推力杆结构，下杆应用的是I型推力杆结构。复合式空气悬挂是将导向簧作为导向的悬挂结构，还能够承担一定的载荷。这种悬挂系统由两个空气弹簧共同承担大部分负荷，而且空气弹簧是通过并联与导向簧连接在一起的。相比于全气囊式悬挂系统，复合式悬挂系统更适合于我国的重型商用车。

为了最大限度的降低重型商用车的重量、减小它的耗能，需要通过中置或侧置技术来对系统进行升级。通常情况下，中置式的悬挂系统应用于驱动桥之后，而侧置的应用于驱动桥之前。要想提高空气悬挂系统的工作效率，就要对导向机构的运动进行校准，以便减小对系统产生的内摩擦，从而提高整体的工作效果。

5 结束语

总体来说，空气悬挂系统安装于重型商用车能大大提高车辆的实用性，也能够最大限度的满足驾驶员对车辆的舒适要求。如今，在重型商用车上安装空气悬挂系统已成为一种发展潮流，对于这种系统的优势和弊端我们要理性看待。

参考文献：

[1]李静.空气悬挂系统在重型商用车上的应用[J].现代制造技术与装备，2017（10）：121+123.

[2]傅雪芹，楼乔卡，俞珊湖.空气悬挂系统在重型商用车上的应用[J].科技与创新，2017（05）：156+160.