北京馳創(chuàng)達(dá)空氣懸掛有限公司 MR.Ray Mueller(雷莫拉先生)

　　一、 簡(jiǎn)史
　　空氣彈簧發(fā)明于100年前,它的雛形是馬車上使用的皮囊，直到20世紀(jì)30年代出現(xiàn)的纖維疊層橡膠制作技術(shù)才使制造實(shí)用的空氣彈簧成為可能，人們首先考慮在客車上應(yīng)用空氣彈簧，在20世紀(jì)50年代初通用汽車公司率先在長(zhǎng)途客車上使用空氣懸架，圖一所示的是早期的空氣懸架。從那時(shí)起一直到現(xiàn)在幾乎所有的大型長(zhǎng)途客車和公交車上都采用了空氣懸架。正是由于重型車輛懸架的優(yōu)點(diǎn)使得現(xiàn)今北美80%的重型卡車和75%的半掛車都采用空氣懸架。
　　二、空氣懸架強(qiáng)于板簧懸架的優(yōu)點(diǎn)
　　類似公交車的車輛其空載與滿載之比為1:2，板簧懸架不可能達(dá)到最好的乘坐舒適性和操縱性能.以下是在Tuthill實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行的簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中在長(zhǎng)期隨機(jī)狀態(tài)下測(cè)量了5噸板簧懸架和5噸空氣懸架的加速度。鋼板彈簧具有較大的彈簧剛度，曲線圖清楚地表明使用空氣懸架時(shí)傳遞到車身的加速度明顯減小，從而在給乘客提供了較好舒適性的同時(shí)減少了對(duì)車身的損壞。即提高了整車的使用壽命，降低了整車使用維修成本，提高了運(yùn)輸效率。
　　空氣懸架與板簧懸架

　　本圖只顯示出懸架的一種性能，即彈簧剛度，在選擇懸架時(shí)時(shí)常會(huì)做出折中的選擇，但是這是完全有必要的。提高乘坐舒適性會(huì)部分損害側(cè)傾剛度或車輛操縱性，裝配情況或車輛上留給懸架的安裝空間是否充足也是懸架設(shè)計(jì)的考慮因素，這些折中非常重要，因?yàn)樵谶x擇懸架時(shí)必須整體考慮車輛及其運(yùn)行環(huán)境，空氣懸架可以讓你在選擇所需性能時(shí)具有更大的選擇權(quán)，使車輛在中國(guó)的環(huán)境中能發(fā)揮最優(yōu)性能。
　　板簧與空氣彈簧的對(duì)比板簧 空氣彈簧

　　剛度固定，撓度與載荷成正比。板簧的滯后現(xiàn)象導(dǎo)致汽車行駛的不平順性。懸架高度根據(jù)載荷的不同而變化，制動(dòng)和加速導(dǎo)致彈簧彎卷�？箓�(cè)傾橫向穩(wěn)定性由彈簧剛度決定。懸架高度不能降低。 遞增剛度。空載時(shí)剛度更小�？梢哉{(diào)整阻尼達(dá)到車輛最佳操縱及行駛狀態(tài)。通過(guò)高度控制閥保持在各種載荷下的懸架高度不變。主銷后傾角能保持最佳狀態(tài)。4氣囊空氣懸架必須使用橫向穩(wěn)定桿。空氣懸架下跪的特點(diǎn)能降低地板高度。
　　針對(duì)特定車輛懸架所選擇的阻尼值是影響車輛操縱性和乘坐舒適性的重要因素。減震器選擇的好壞決定了諸如振動(dòng)衰減，車輛顛動(dòng)和側(cè)傾控制等因素。歐洲對(duì)懸架減震器規(guī)定了最小阻尼標(biāo)準(zhǔn)，而且要求懸架系統(tǒng)的偏頻小于2確保懸架對(duì)道路的保護(hù)。此要求更大程度上是基于以下考慮的，即保持輪胎貼地使乘客乘坐舒適性得到保證，但是當(dāng)中國(guó)開(kāi)始處理重型車輛對(duì)路面的損壞問(wèn)題時(shí)，車輛設(shè)計(jì)規(guī)定的陸續(xù)出臺(tái)也在關(guān)注控制重型車輛對(duì)路面的破壞。下列兩圖表反映了TUTHILL 公司實(shí)驗(yàn)室所做的測(cè)試懸架的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是符合歐洲標(biāo)準(zhǔn)。（圖2）所示曲線說(shuō)明了相對(duì)于衰減到臨界阻尼的20%同一懸架歐洲標(biāo)準(zhǔn)，作用于Reyco懸架上載荷阻尼偏小。
　　位移與時(shí)間

　　上圖表現(xiàn)的兩懸架特性是乘坐舒適性和車橋控制性能�？諝鈶壹苋菰S你選擇具有最佳彈簧剛度的彈簧及具有所要阻尼值的減震器。以上及其它特性必須根據(jù)不同車輛運(yùn)行環(huán)境和所需性能來(lái)進(jìn)行選擇，所以歐洲懸架與北美懸架的特性會(huì)有所不同。 建議中國(guó)的空氣懸架必須按照中國(guó)的實(shí)際國(guó)情來(lái)設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)時(shí)需要注意的因素是性能，可靠性、可維護(hù)性和使用期間成本。尤其中國(guó)與歐美國(guó)家相比，其路面狀況比較復(fù)雜，且也因地區(qū)不同差別較大，較差的路面狀況傳遞給空氣懸架系統(tǒng)的力比平坦好路面要大很多，超載運(yùn)輸對(duì)行駛安全及空氣懸架的影響，設(shè)計(jì)空氣懸架時(shí)必須考慮到這些，而不能將歐美國(guó)家的空氣懸架完全拿來(lái)不加適應(yīng)性改進(jìn)就直接使用。如加大橫向力控制，避免后橋移位問(wèn)題；制造裝配精度的提高也必須給預(yù)高度重視；設(shè)計(jì)的整體匹配也很重要，如車架的強(qiáng)度、剛度和空氣懸架的強(qiáng)度、剛度要相匹配�？諝鈶壹茉O(shè)計(jì)要介入到整車總布置中進(jìn)行設(shè)計(jì)，綜合考慮強(qiáng)度、安全可靠性、舒適性、操縱穩(wěn)定性、可維護(hù)性等諸多因素。設(shè)計(jì)首先要以人為本，關(guān)注乘客的生命安全。城市公交客車要重點(diǎn)考慮超載影響到的安全可靠性，城市間客車不僅要靠慮這點(diǎn)，同時(shí)還要考慮到路面狀況影響到的舒適性和操縱穩(wěn)定性。其次，設(shè)計(jì)也要為使用客戶降低購(gòu)置和使用維護(hù)成本及維修方便性著想。另一方面，中國(guó)的直接使用客戶對(duì)空氣懸架的了解不深，出現(xiàn)的很多問(wèn)題是使用和維護(hù)不當(dāng)造成的，這說(shuō)明好的空氣懸架產(chǎn)品得不到正確的使用和維護(hù)，同樣無(wú)法體現(xiàn)好產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)，所以好的空氣懸架產(chǎn)品必須有好的培訓(xùn)和正確的使用維護(hù)相配合。只有這樣設(shè)計(jì)才能適應(yīng)中國(guó)的實(shí)際國(guó)情。所有上述因素都受到中國(guó)客車運(yùn)行環(huán)境的影響。
　　設(shè)計(jì)空氣懸架時(shí)具體參數(shù)選擇及匹配如下：
　　1、偏頻f：1-1.5Hz 好路面盡可能選下限值。選擇下限偏頻值時(shí)應(yīng)配置橫向穩(wěn)定桿；且前懸架側(cè)傾角剛度比后懸架的要大一些，以使汽車有不足轉(zhuǎn)向特性。
　　2、減震器阻尼比（相對(duì)阻尼系數(shù)）D：0.3-0.5 D=C/C0
　　C總阻尼（N.s/m）
　　C0臨界阻尼,無(wú)阻尼的彈性元件選上限值
　　3、穩(wěn)態(tài)側(cè)傾角 Φ：≤5-6° (0.4g 側(cè)向加速度條件下)
　　4、垂直振動(dòng)加速度響應(yīng)Leq: ≤113dB(或按ISO2631計(jì)算耐疲勞限達(dá)到4-5h，或按CJ/T162-2002)5、校核傳力桿系的運(yùn)動(dòng)干涉，使其不能出現(xiàn)過(guò)度轉(zhuǎn)向特性。
　　性能
　　車橋控制：指具有良好阻尼的懸架使輪胎貼地并控制共振。該特性對(duì)路 面的破壞也有影響。未來(lái)車輛對(duì)路面的破壞性將會(huì)是一個(gè)更受關(guān)注的問(wèn)題。
　　抗側(cè)傾橫向穩(wěn)定性：中國(guó)的超載現(xiàn)象及某些山區(qū)蜿蜒的山路使帶有抗側(cè) 傾橫向穩(wěn)定性的車輛具有更大優(yōu)勢(shì)。乘坐舒適性： 乘坐舒適性是選擇空氣懸架的主要原因之一，但是不能 因此犧牲操縱穩(wěn)定性。
　　可維護(hù)性
　　 必需的專業(yè)技能：懸架的復(fù)雜性決定維護(hù)的難易程度。復(fù)雜或包含眾多 組件的懸架使普通的維護(hù)技師無(wú)力應(yīng)付。
　　可接近性：設(shè)計(jì)的懸架必須給維護(hù)工具提供可接近的空間。如果扳手無(wú) 法對(duì)緊固件進(jìn)行緊固，就無(wú)法進(jìn)行必要的重新擰緊工作。潤(rùn)滑：盡可能不采用需要上潤(rùn)滑油的懸架。像橡膠襯套和密封式軸承等 零配件的應(yīng)用省去了這一維護(hù)項(xiàng)目，不需要潤(rùn)滑。
　　使用期間成本
　　前期成本：前期成本包括兩方面，懸架自身成本和安裝成本。公交車制 造商和懸架設(shè)計(jì)師密切合作可以將這兩項(xiàng)成本降至最低。懸架維護(hù)成本：盡量采用中國(guó)生產(chǎn)的零部件并進(jìn)行適應(yīng)性設(shè)計(jì)可以降低 維護(hù)成本。如果所有零部件都是進(jìn)口的，會(huì)產(chǎn)生采購(gòu)方面的問(wèn)題并導(dǎo)致 備件成本高昂。車輛維護(hù)成本：人們發(fā)現(xiàn)空氣懸架能減少車輛所有零部件的維護(hù)成本。因?yàn)榭諝鈶壹軠p少了路面對(duì)車輛沖擊的次數(shù)及強(qiáng)度。
　　三、 空氣懸架在中國(guó)的前景
　　空氣懸架在中國(guó)會(huì)沿著歐美曾經(jīng)走過(guò)的發(fā)展軌跡發(fā)展，其回報(bào)不可忽略。但是如果成本高昂或懸架產(chǎn)品使他們失去在公交車維護(hù)方面的專業(yè)優(yōu)勢(shì)，長(zhǎng)途客車或公交車運(yùn)營(yíng)商會(huì)失去采用空氣懸架的耐心。忽略中國(guó)本土技術(shù)的進(jìn)口系統(tǒng)將增加運(yùn)營(yíng)商的成本，因?yàn)檫@樣會(huì)導(dǎo)致昂貴的配件市場(chǎng)備件成本及不同系統(tǒng)的培訓(xùn)成本。中國(guó)有良好的車橋生產(chǎn)基地，其設(shè)計(jì)技術(shù)符合中國(guó)的具體環(huán)境。應(yīng)該使用符合這些技術(shù)的空氣懸架來(lái)實(shí)現(xiàn)懸架的優(yōu)良性能和可靠性。