在我國和歐洲，越來越多的貨車和客車使用空氣作為動力，實現(xiàn)對車輛的制動、門控及空氣懸架系統(tǒng)的控制等。我們通常把壓縮空氣的產(chǎn)生、處理并按要求存儲到各自貯氣筒中部分叫做空氣管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由：空氣壓縮機、空氣處理元件（調(diào)壓閥或空氣干燥器、保護閥、空氣處理單元等）、貯氣筒組成。

　　空氣壓縮機

　　安裝在發(fā)動機上，由發(fā)動機驅(qū)動并產(chǎn)生壓縮空氣。

　　1、按結(jié)構(gòu)可分為：單缸空壓機和雙缸空壓機。根據(jù)整車對壓縮氣體需求量的大小來選擇使用單缸或雙缸以及不同排量的空壓機。

　　2.按卸荷方式可分為：內(nèi)卸荷和外卸荷兩種方式。內(nèi)卸荷是指當(dāng)車輛的壓縮空氣的系統(tǒng)壓力達(dá)到預(yù)先設(shè)定的壓力時，空壓機將不再產(chǎn)生壓縮氣體并停止輸出。該功能主要是通過外界氣壓來控制空壓機的進(jìn)氣閥門卸荷期間外界氣壓打開進(jìn)氣閥門，使其處于常開狀態(tài)，這樣無論空壓機的活塞如何運動氣體均從空壓機的進(jìn)氣門進(jìn)入和排出，從而不再向外輸出氣壓；外卸荷是指當(dāng)車輛的壓縮空氣的系統(tǒng)壓力達(dá)到預(yù)先設(shè)定的壓力時，空壓機輸出的氣體將通過與其外部相連的調(diào)壓閥（或空氣干燥器）的排氣口排入大氣中。

　　空氣處理元件

　　該部分常用元件為：調(diào)壓閥、空氣干燥器｛帶調(diào)壓功能｝、四回路保護閥或空氣處理單元。 1.調(diào)壓閥（見圖1）：X80～90年代我國商用車上（采用氣壓制動）普遍采用調(diào)壓閥來控制壓縮空氣的系統(tǒng)壓力并同時對空壓機進(jìn)行卸荷。調(diào)壓閥的工作原理：1口為進(jìn)氣口（氣源，與空壓機出氣口相連）；21口為出氣口與保護閥的進(jìn)氣口相連（保護閥的出氣口）；3口為排氣口。

　　系統(tǒng)充氣時來自空壓機的壓縮空氣經(jīng)1口進(jìn)入，通過濾網(wǎng)g進(jìn)入腔后打開單向閥21口從而向后進(jìn)入保護閥和貯氣筒。進(jìn)入21口的壓縮空氣可同時進(jìn)入E腔（E腔與21口相通），當(dāng)21口壓力腔）達(dá)到系統(tǒng)要求的壓力時，E腔氣壓將克服彈簧b壓力推動膜片c向上移動，從而帶動活塞m向上移動，打開閥門d并關(guān)閉排氣通道I，此時E腔的氣體經(jīng)d閥門進(jìn)入C腔推動活塞k下移，從而打開閥門i，1口的氣體通過i，經(jīng)3口排入大氣因1口氣壓陽氏，單向閥e將自行關(guān)閉，阻止了21口氣體的反向流動，此時空壓機處于卸荷狀態(tài)，產(chǎn)生的氣體經(jīng)1口和3口直接排入大氣。隨著系統(tǒng)（貯氣筒）壓力的消耗，21口和控壓力也隨著降低，當(dāng)E腔壓力不足以克服彈簧力時，膜片c下移，并帶動活塞m下移，從而關(guān)閉閥門d并打開活塞知中的排氣通道IC腔中的壓縮氣體經(jīng)m中的排氣通道I排入大氣，此時活塞k在彈簧力作用下向上移動從而關(guān)閉閥門i，1口的氣體不能再經(jīng)i和3口排入大氣而又經(jīng)進(jìn)入21，重新給系統(tǒng)充氣?？赏ㄟ^旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺栓a，來改變彈簧力b，來改變調(diào)壓閥的卸荷壓力。

　　2.空氣干燥器：目前空氣干燥器已在我國商用車上普遍使用它既具有干燥空氣的作用同時又具有調(diào)壓閥的功能。對空氣進(jìn)行干燥的主要作用是去除壓縮空氣中所含的水分，有效防止空氣管路及氣動元件的銹蝕以及寒冷地區(qū)空氣管路和氣動元件的結(jié)冰損壞，可大大提高行車的安全性。

　　工作原理：在壓力輸入階段，來自空壓機的壓縮空氣經(jīng)1口進(jìn)入A腔。因溫度降低產(chǎn)生的冷凝水在這里聚集，經(jīng)通道c聚集出口（e）處。經(jīng)過安裝在干燥筒中的精密濾網(wǎng)（9）環(huán)道（h），壓縮空氣到達(dá)干燥筒（b）上部，這個過程中空氣將進(jìn)一步冷卻，水蒸汽進(jìn)一步凝結(jié)。當(dāng)通過顆粒狀濾網(wǎng)時水被吸附在粒狀干燥劑表面及顆?？p隙間。因為尺寸超過4A的油粒子不能進(jìn)入干燥劑顆?？p隙這使得干燥劑更加細(xì)密。蒸發(fā)部分的油不被吸收干燥后的空氣經(jīng)單向閥（c）和21口抵達(dá)貯氣筒。同時干燥后的空氣也經(jīng)截流口和22口到達(dá)再生貯氣筒。同時壓縮空氣通過通孔（I）到達(dá)D腔作用在膜片（m）上。當(dāng)達(dá)到切斷壓力后，克服彈簧力，進(jìn)氣閥口（n）打開進(jìn)入B腔.活塞（d）受到壓力的作用，打開排氣閥口（e），來自A腔空氣凝結(jié)物及雜質(zhì)和油碳經(jīng)排氣口c和出口（e）排出（見圖3）。

　　活塞（d）還有壓力釋放閥的作用在任何壓力過高的情況下活塞（d）將自動打開氣閥口（e）。如果由于空氣消耗，系統(tǒng)中的供氣壓力下降到它的關(guān)閉壓力，進(jìn)氣閥門（n）關(guān)閉，B腔壓力下降，排氣閥口（e）關(guān)閉。干燥過程將再一次開始。

　　為了保證在寒冷地區(qū)排氣閥門的正常工作可在排氣口3處安裝一個加熱器在溫度低于6攝氏度時加熱器就接通，溫度達(dá)到大約30度時，就斷開。

　　圖4，為我國商用車普遍采用的空壓機外卸荷的空氣管理系統(tǒng)布置方式在歐洲也通常采用該布置方式。空壓機卸荷期間產(chǎn)生的氣體通過干燥器的排氣口排入大氣。

　　3、四回路保護閥：保護閥從結(jié)構(gòu)和功能上可分為有雙回路、四回路、多回路保護閥。目前在我國商用車中普遍采用四回路保護閥。其主要作用為：把干燥后的氣體分成4條回路滿足車輛不同系統(tǒng)的需要：行車制動系統(tǒng)、駐車制動系統(tǒng)，空氣懸架系統(tǒng)、門控系統(tǒng)等）同時確保當(dāng)某一回路失效時其它回路仍能正常工作，并可適當(dāng)對失效回路氣壓進(jìn)行補充。

　　圖5為四回路保護閥的工作原理圖，1口為進(jìn)氣口（與空氣干燥器21口相連），21、22、23、24為出氣口（每一個口為一條回路）。根據(jù)不同的應(yīng)用四條回路內(nèi)部有多種進(jìn)氣方式如：并聯(lián)連接，氣壓同時充入；或1、2回路先于3、4回路充氣。來自空氣干燥器的壓縮空氣通過1口進(jìn)入四回路保護閥通過旁通孔（a，b，c，d）和單向閥（h，j，q，r）進(jìn)入系統(tǒng)的四條回路。同時，在閥門（g，k，p，s）下也建立起壓力，當(dāng)達(dá)到設(shè)置的開啟壓力（保護壓力）時閥門打開膜片（f，i，o，t）再一次克服彈簧（e，m，n，u）力鼓起。然后壓縮空氣通過21、22口流入行車制動系統(tǒng)的1回路貯氣筒和2回路貯氣筒通過23、24口進(jìn)入3、4回路。3回路給貨車的緊急制動和停車制動系統(tǒng)供氣也為掛車提供氣源。 4回路為輔助制動系統(tǒng)供氣。

　　如果行車制動的一條回路失效（如圖5），其它三條回路的空氣將對失效回路進(jìn)行補充直到達(dá)到動態(tài)關(guān)閉壓力此時彈簧力使得閥門（g，k，P，s）關(guān)閉，以保護其它回路處于安全壓力以上。

　　目前國內(nèi)常用四回路保護閥的性能參數(shù)見右上表。

　　4、空氣處理單元；隨著車輛用氣系統(tǒng)的不斷增加以及對氣壓的不同要求，用四回路保護閥單一的壓力輸出已無法滿足車輛的要求。目前在歐洲商用車行車制動系統(tǒng)氣壓多為1Obar駐車系統(tǒng)為8bar，空氣懸架系統(tǒng)1Obar或12bar掛車控制及氣源8bar等。因此空氣處理單元在歐洲商用車上已普遍使用（如圖6）來滿足各系統(tǒng)對不同氣壓的要求。同時，這種把干燥器、保護閥、壓力控制等多種功能集合為一體的結(jié)構(gòu)不僅節(jié)約了制作成本，同時還便于整車廠的安裝。 電控空氣處理單元通過ECU來控制通過CAN線系統(tǒng)與車輛進(jìn)行通信，實現(xiàn)了對整車氣壓系統(tǒng)的智能控制。具有如下優(yōu)點：

　　（1）高度集成的元件，減少了安裝成本和時間。

　　（2）對空壓機卸荷及空氣干燥器（干燥劑）的再生實現(xiàn)了智能控制，節(jié)省了油耗（約0.35L/100km）。

　　（3）可通過ECU設(shè)定參數(shù)，改變氣壓輸出最大程度滿足客戶和不同法規(guī)的要求。

　　（4）通過CAN總線與車輛通信，隨時根據(jù)車速、發(fā)動機、車輛制動的情況來提供車輛所需的氣壓。

　　（5）能自行記錄系統(tǒng)數(shù)據(jù)為服務(wù)提供參考。

　　（6）支持故障診斷，便于維修和檢查。

　　目前在我國商用車中對于CAN總線的運用還處于研發(fā)和樣車階段，因此電控空氣處理單元在我國還沒有應(yīng)用。

　　從上述空氣管理系統(tǒng)元件的變化調(diào)壓閥→空氣干燥器；雙回路保護閥→四回路保護法→空氣處理單元閥門可以看出，商用車對于空氣管理系統(tǒng)的要求越來越高，主要表現(xiàn)在更加潔凈的氣體、更多的回路輸出及不同回路不同的壓力輸出、更加節(jié)能、更加集成等方面。我國商用車現(xiàn)在普遍采用空氣干燥器和四回路保護閥組合方式，因此我國商用車要想走出國門，在技術(shù)上趕超先進(jìn)水平，空氣管理系統(tǒng)方面還有許多提升和發(fā)展的空間。