空气悬架的关键技术(1)橡胶气囊作为空气弹簧的关键部件,他对空气弹簧的使用寿命起到决定性的作用,因此气囊的设计与制造对空气弹簧十分重要。在空气弹簧充放气的过程中,橡胶气囊会发生相应的形变,而这种变形长期会产生疲劳损坏,影响空气弹簧的使用寿命。83324
(2)空气弹簧的振动特性要与车身的振动特性相匹配,否则会影响车辆行驶的平顺性,并且司机也不易操作[6]。
(3)由于空气弹簧的气囊只能提供纵向的作用力,为了使车身横向侧倾减小,必须为空气弹簧设计相应的导向机构[7]。而这种导向机构必须满足车辆能够稳定转向的基本要求,除此之外,能为悬架系统提供相应的稳定基础。
(4)为了实现空气悬架对不同路面激励下的响应,必须为空气悬架设计与车辆行驶相匹配的控制系统,即车载电子控制单元(ECU),还应配备相应数量的传感器来时时采集车辆的速度、加速度以及底盘高度的信息,并传递到ECU中进行分析,然后反馈调节。而控制器的设计具有较大的难度,特别是在控制算法和控制策略方面。论文网
1908年GeorgeBancroft首次在汽车悬架中使用了空气弹簧来代替普通的钢板弹簧。随后,美国、德国和日本等发达国家对空气弹簧进行了进一步的研究和应用,1910,美国在普尔曼车装配了首个空气悬架[8]。1986年,丰田公司首次自主研发了空气悬架系统,并且随后对该系统进行了升级改良,使得空气悬架的刚度能够实现二级可调,其阻尼系数能够实现三级可调,在世界上处于先进地位[9]。目前,在国外空气悬架已经广泛应运大型豪华客车、载重汽车以及高档轿车,并且空气悬架的各项性能都达到了较为理想的状态,能够很好的提高车辆平顺性和稳定性。而在国内,空气悬架的研究仍然落后于其他发达国家。国内也有许多空气悬架的研究公司,但大多数都没有掌握核心技术,只处于最基础研究阶段。我国空气悬架的研究起步也比较晚,1957年长春汽车研究所开始对空气悬架进行初步的研究[10],与欧美发达国家相比落后半个世纪。从我国开始研究空气悬架,虽然也取得了一些重要的研究成果,但由于欧美等一些发达国家对技术的保密以及国内其他的一些意外,使得我国空气悬架的研究仍处于落后。如今,我国大部分客车都已安装了空气悬架,但空气悬架的设计的核心技术并未掌握。
近年来,我国许多高校也投入到空气悬架的研究,如吉林大学、清华大学、中南大学、北京理工大学等国内知名高校,并且取得不错的成果。