八种典型客车空气悬架汇总浅析
浅析汽车空气悬架技术特征
浅析汽车空气悬架技术特征摘要：伴随公路建设工程的发展，越来越多的人选择汽车用作交通工具。
设计汽车结构时，出于保障其优良的抗震性及提高行驶的平稳性，一般会在车轮与车身之间装置悬架结构，以此起到对车身和车轮之间力的缓冲作用。
而本文通过介绍空气悬架结构，简要分析其概念、作用等要素，以此希望能够为车辆工程有关技术从业人员予以技术参考，提供指导建议。
关键词：空气悬架；汽车；技术特征引言：汽车悬架在不断的发展过程中，由传统的金属螺旋弹簧变为空气弹簧。
空气弹簧的有效应用，是悬架结构的真实体现，并且在空气悬架的实际应用过程中能够保证车身与车轮之间不会产生较大的摩擦，由此提供一定的缓冲效果。
空气悬架在应用过程中也可以根据实际情况合理的调节悬架的高度，加之控制系统当中的空气泵设备，能够直观调控空气量以及出现的相应压力，在弹性系数上空气弹簧相比金属弹簧的优势更加明显，而且因为能够调节空气悬架的结构高度，所以能够升降汽车底盘，让其更好地满足驾驶人员的实际需求。
一、空气悬架概述（一）基本概念汽车悬架，指的是车辆车身与车轮两者之间传力连接装置。
因为在车辆实际行驶期间，会由于车辆自身的重力，向前行驶的动力以及摩擦力等各个方向力的产生，由此使得路面与车轮和车体之间产生支撑力以及侧向力等。
而这些力，在汽车的实际运行过程中，更多的会集中在车轮上。
为了保证汽车的平稳形式，车轮上方的力会通过传动装置作用于车身，由此车身可以借助彼此之间的作用力不断的前进。
保障乘坐人员在车辆行驶过程中的舒适度，从道路路面传导的作用同时连贯性、稳定性的，至于汽车悬架则为两者之间进行传导的一种结构[1]。
不仅能将作用力稳定传导，还能在一定程度上缓冲路面力量，被视作评价结构性能优良与否的标准。
现阶段，该系统主要被应用在客用汽车与小汽车。
其作为振动弹簧系统，有效的应用空气弹簧这一装置，其中的大部分都具备调整高度的功能，利用空气泵实现对空气弹簧的压力、空气量的调节，同时转变其刚度与硬度。
空气悬架分类
空气悬架分类1. 引言空气悬架是一种汽车悬挂系统，通过利用气体来提供悬挂支撑和调节车身高度。
它可以根据车辆的行驶状态和道路状况来调整悬挂高度，从而提供更好的驾驶舒适性和稳定性。
本文将介绍空气悬架的分类以及各种分类的特点和应用。
2. 分类根据悬挂系统的结构和工作原理，空气悬架可以分为以下几种类型：2.1 无独立气室悬架无独立气室悬架是最简单的空气悬架系统，它将气体储存在一个共用的气室中，通过压缩空气的方式来提供悬挂支撑。
这种悬架系统常见于商用车辆和一些经济型乘用车中。
它的优点是结构简单、成本低廉，但由于气室共用，无法对每个车轮独立进行调节。
2.2 独立气室悬架独立气室悬架是一种将气体储存在各自独立的气室中的悬架系统。
每个车轮都有一个独立的气室，可以根据需要进行独立调节。
这种悬架系统常见于高级乘用车和豪华车中，它可以根据车辆的行驶状态和道路状况来自动调整悬挂高度，提供更好的驾驶舒适性和稳定性。
2.3 主动悬架主动悬架是一种根据车辆的运动状态和驾驶者的需求主动调节悬挂特性的悬架系统。
它通过传感器感知车辆的加速度、转向角度和制动情况等信息，然后通过控制阀门来调节气室的气压和气体流动，从而实现对悬挂特性的调节。
主动悬架可以根据不同的驾驶模式和路况，提供不同的悬挂硬度和高度，以满足驾驶者的需求。
2.4 半主动悬架半主动悬架是一种介于无独立气室悬架和主动悬架之间的悬架系统。
它通过使用可调节的阻尼器和控制阀门来改变悬挂特性，但没有主动调节气室的能力。
半主动悬架可以根据驾驶者的需求和路况来调节悬挂硬度，提供更好的悬挂性能和驾驶舒适性。
3. 特点和应用不同类型的空气悬架具有各自的特点和应用范围：3.1 无独立气室悬架无独立气室悬架具有结构简单、成本低廉的特点，适用于商用车辆和经济型乘用车。
它可以提供一定的悬挂支撑，但无法对每个车轮独立进行调节。
这种悬架系统适用于道路状况相对平坦的城市道路和高速公路。
3.2 独立气室悬架独立气室悬架可以对每个车轮独立进行调节，提供更好的悬挂支撑和舒适性。
高级大客车空气悬架
高级大客车空气悬架典型的大客车空气悬架主要是由空气弹簧组件（包括空气弹簧、空气压缩机、储气筒等）、高度控制组件（车身高度调节阀、高度传感器）、导向杆件（推力杆）、横向稳定器、减振器和缓冲限位部件等组成。
大客车对悬架系统的要求非常高，而且钢板弹簧式悬架系统已不能满足使用要求，发展方向之一是采用空气悬架。
其中空气弹簧是空气是架的弹性元件和重要组成部分。
空气弹簧具有较理想的弹性特性，其振动频率不随簧载质量的变化而变化，并且有良好的可控制性，可进一步提高大客车的舒适性，因此得到了广泛的应用。
1、空气悬架的特性1．1空气悬架的优点a）单位质量的储能量高，它是评价弹性元件好坏的一个重要指标。
空气弹簧单位质量的储能量与缸体的工作压力和气体在标准状态下的密度有关。
在6.OMPal作压力下的氮气，其质量能可达3．3X105Nm/g。
而钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、橡胶弹簧的质量能分别为76-115Nm/kg、178-280Nm/kg、254-38ONm/kg、508-1O16Nm/kg。
由此可见，气体是弹性元件最合适的工作介质b）具有变刚度特性，因而整个悬架系统可以得到较低的固有振动频率。
试验表明，空气悬架的固有频率为1．25-1．7Hz，而板簧悬架为2．O-2．7Hz，所以空气悬架可大大改善乘坐舒适性。
C）其刚度是由气体容积和压力决定的。
对于同一规格的气囊，当改变内部压力时，可以得到不同的承载能力。
因而同一种空气弹簧可适应多种刚度或载荷的要求，因此经济性较好d）能较好地缓和来自路面的振动，而减振器又能迅速抑制振动。
试验表明：当车速为40km／h时，装有空气是架的汽车车身的振幅比钢板弹簧悬架降低近50％，而当车速增至80km／h时，振幅可降低近46％。
e）具有高吸振及低噪声性能。
空气弹簧以空气为介质，与板簧相比，内摩擦极小，因此工作时空气是架几乎没有噪声，这对于高级大客车来说是特别有利的。
f）可显著减小车身在转向时的侧倾角。
公交车空气悬架结构及维保解析
减振器变形
减振器橡胶块 、挡 板非正常损坏变形
在 最 大 行 程 时 活塞 被 卡 住 ， 拉 伸 时 受 到意 外 的 撞击
更换橡胶块、挡板
常见故障与维护
紧固螺母脱落 没有按规定力矩拧紧 按规定力矩拧紧螺母
减振器温度过高>160℃
路况差，与排气管或其它热 辐射零部件没有保持足够的 距离，车辆在行驶中没有足 够的风冷
b.
c.
每到18000-20000公里，请将气囊升到高 位臵，检查气囊下座上有无异物，保持清 洁光滑。
定期安全检查
安全检查项目：
1. 2. 3. 检查所有紧固件有无松动；如有松动，请按 照使用说明书要求的相应的拧紧力矩拧紧； 检查螺栓头和螺母周围无松动的脏物、锈皮、 或金属磨损物，并取出； 在超过6.1bar的供气压力下，气囊充气正常， 同一桥两侧的气囊的坚实程度一致，并检查 气囊无磨损、损伤和不适当的鼓起，以及其 周围有15mm的间隙空间；
降低车速，改变减震器的位 置
减振器异响
减振器内部零件损坏
更换减震器
高度阀故障
故 障 迹
常见故障与维护
象 原 因 分 析 措 施
高度阀不能正确控制气 囊的进排气
气路中没有气，阀被脏 物堵住，高度阀调节杆 紧固螺栓松动，高度阀 阀心损坏。 阀心的密封圈损坏
检查气源，清洁高度阀， 紧固松动的螺母，更换 高度阀
2.
使用及维护应注意的问题
3.
气囊外表不允许在使用、维修、保养过程中出现碰伤 的现象，这样会造成气囊的破裂；所有悬架系统的橡 胶件不要与润滑油脂、有机溶剂接触。 减震器如有漏油现象应及时更换（漏油后减震器阻尼 效果将明显减小），以免影响气囊的寿命。 空气悬架系统中的全部螺母拧紧力矩必须达到说明书 的要求，拆卸后重新安装应严格按要求拧紧，否则会 因零件的松脱造成故障。
客车空气悬架常见故障及原因分析
了解 不够 全面 ，对 日常客 车空气悬 架故障 产生原 因及 排 除方法较 模糊 ， 往往只看 到零件损 坏的表 象 ， 不 了解
气囊上盖板 凹陷， 侧面上翻Ｉ １ 。 产生原因为气囊
工作 高度 较低 ， 偏离 设计 值或 气囊 长 期在 较低 气压 下
工作 ， 高度控制 阀失效或其调节杆松脱 ， 调节杆 与底 盘构件运动干涉不能正常充气 ； 气囊型号有误（ 高度 过高） ， 供气压力较低或车辆超载严重 ； 车架的气囊 上
成气囊过早老化 ； 气囊过于靠近发动机 、 缓速器等热
源 而未 做 隔热处 理或 车 身裙部 散热 差 ； 正 常老 化 。 ｇ ． 气囊 弹性 下 降 。 产生 原 因为气 囊供 气 管路 中空 气 未经 干燥 处理 或干 燥器 失效 ； 储 气罐 中的水 气没 有 及 时排 出 ， 气囊 内积 聚 了较 多 的水份 。 １ ． ２ 与减震 器 相关故 障现象及 产 生原 因 ａ ． 减 震 器 泄 露 。产 生 原 因为 气 囊 高 度 较 高 或 较
较为简单 ， 较容易找出故障所在 ， 具体故 障现象与产
八种典型客车空气悬架汇总浅析
独立悬架对于现在主流的大型客车只有前桥才有独立悬架，而且弹性元件都是空气弹簧，最大轴荷一般为7吨。
就导向机构的型式而言，只有双横臂式悬架一种，而且都是不等长的双叉臂，下横臂较长，而且横臂的铰接点跨距很大，以抵抗较大的纵向力。
如果非要对客车用的双横臂悬架分分的话还真能分出三种不同的结构来：带球副的（BALL JOINT）虚拟主销式双横臂悬架这样的双横臂悬架与轿车上用的双横臂悬架一样，上下横臂分别通过两个球副（BALL JOINT）与转向节相连，可以完成车轮转向和悬架跳动两个自由度的运动，没有实体的主销结构，上下球副的连线即为虚拟的主销。
而空气弹簧一般支撑在上横臂上。
这样的结构优点在于结构紧凑，重量轻；而缺点是球头所能承受的力量有限，容易损坏，而且球头的制造成本较高。
VOLVO的双横臂前悬架使用这样的结构。
VOLVO 9800 带球头副的双横臂独立前悬架KING PIN实体主销式双横臂悬架有了实体的主销，车轮的转向自由度就可以由主销来完成，而悬架跳动的自由度由另外两个联接在上下横臂上的转轴来完成。
因此成本降低，承载能力提高，但是连接主销和上下摆臂的这个家伙体积很大，很笨重，会使得非簧载质量增加，所以不利于操控稳定性和平顺性的提升。
目前大多数双横臂悬架都是采用这样的结构。
空气弹簧除了安装在上摆臂上，还可以安装在连接主销和上下摆臂的这个家伙上。
KING PIN实体主销式双横臂悬架转向自由度与悬架跳动自由度完全分开这个也是KING PIN实体主销式双横臂悬架但是其气簧支架过于粗壮，非簧载质量之大可想而知.T型节式（TEE JOINT）虚拟主销式双横臂悬架这个名字听上去有点怪，其本质就是用一个T型节（称为TEE JOINT）代替球头副，其他结构都与带球副的双横臂悬架相同，而TEE JOINT可以在它的两个相互垂直轴上有两个相互垂直旋转自由度，以完成悬架的跳动与车轮的转向两个自由度。
这样的TEE JOINT 可承载的重量比球头副强很多，而且成本比球副的要低。
空气悬架导向机构的分析
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空气悬架导向机构的分析.doc
图 2.10 侧向力 S 同向，所以斜臂上产生力偶 AZ ，同时 AX 亦相对车桥中心有一转 矩，若两者不能平衡，那这个转矩由下臂承受（力±B） 。 带 V 型拉杆结构的导向机构的纵向平面运动轨迹 （悬架垂直震动） 和我们在图 2.6 提到 的轨迹类似，可以看成是两点固定的平行四边形 AEDB 运动。在受侧向力时，其运动轨迹和 图 2.7 所示的轨迹类似，不过侧倾中心是 V 型拉杆和客车车体横向中心线的交点（见图 2.11） 。
空气悬架导向机构的分析.doc
已知路面反力 R A ，我们就可以求出上臂在 C 点对车身的反作用力 A 及下臂在 B 点上对车桥 壳的反作用力 B。同样，我们以下臂为研究对象用同样的方法也可以求出作用下臂在 D 点对 车身的反作用力 D 及空气弹簧的载荷 F(见图 2.5)。但要注意上臂所受的力，如果只有一根 上臂，那么这跟上臂所受的力应该是图解法求出的 A 的两倍。
空气悬架导向机构的分析.doc
客车空气悬架导向机构的分析
陆军，任东华
摘要：介绍了几种典型客车空气悬架导向机构的布置、受力分析及运动分析。 关键词：导向机构、布置、受力分析、运动分析 Abstract: This paper introduces several arrangements of the guide mechanism equipped onto the air spring suspending bus. Analyze the force and the motion of this guide mechanism. Key words: guide mechanism; arrangement; analyze; force; motion 由于交通部 JT-325 评级标准的执行，同时国外空气悬架制造商相继打入国内市场后， 现在国内空气悬架在高档城市公交和高速客运领域中已有广泛的运用， 而在欧洲几乎所有的 客车悬架都采用空气悬架。 由于空气悬架中的弹性元件是空气弹簧只能承受垂直载荷， 所以 需要导向机构来承受和传递垂直力以外的力和力矩。 下面就对空气悬架的导向机构进行介绍 分析。
空气悬架
轿车的悬架图解横向稳定器：现代轿车悬架很软，即固有频率很低，为提高悬架的侧倾角刚度，减小横向倾斜，常在悬架中添设横向稳定器（杆），保证良好操纵稳定性。
如下图所示杆式横向稳定器。
弹簧钢制成的横向稳定杆3呈扁平的U形，横向地安装在汽车前端或后端（也有轿车前后都装横向稳定器）。
杆3的中部的两端自由地支承在两个橡胶套筒内，套筒2固定于车架上。
横向稳定杆的两侧纵向部分的末端通过支杆1与悬架下摆臂上的弹簧支座4相连。
当两则悬架变形相同时，横向稳定器不起作用。
当两侧悬架变形不等时，车身相对路面横向倾斜时，车架一侧移近弹簧支座，稳定杆的同侧末端就随车架向上移动，而另一侧车架远离弹簧座，相应横向稳定杆的末端相对车架下移，横向稳定杆中部对于车架没有相对运动，而稳定杆两边的纵向部分向不同方向偏转，于是稳定杆被扭转。
弹性的稳定杆产生扭转内力矩就阻碍悬架弹簧的变形，减少了车身的横向倾斜和横向角振动。
下图是一种车型横向稳定器的安装：[ Last edited by 枭龙FC-1 on 06-11-27 at 08:13 ]06-11-27 16:10点击查看原图(36.05 KB)枭龙FC-1本站元老财产13724 帖子9639注册06-06-21来自广东，东莞 社会影响力 0 爱卡长号码 6065792楼发表于 06-11-27 16:141. 支杆；2. 套筒；3. 杆；4. 弹簧支座06-11-27 16:14点击查看原图 (51.5 KB)[每日热点]:马自达3半轴异响问题将得到终身免费解决枭龙FC-1 本站元老财产 13724 帖子 96393楼发表于 06-11-27 16:15下图是车身的横向的稳定扭杆装置：[ Last edited by 枭龙FC-1 on 06-11-27 at 08:16 ]06-11-27 16:15点击查看原图 (31.61 KB)注册 06-06-21 来自 广东，东莞 社会影响力 0 爱卡长号码 606579[每日热点]:闪亮登场 马自达風舞莫斯科车展全球首发枭龙FC-1 本站元老财产 13724 帖子 9639 注册 06-06-21 来自 广东，东莞 社会影响力 0 爱卡长号码 6065794楼发表于 06-11-27 16:19电控悬架：悬架主要影响汽车的垂直振动。
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八种典型客车空气悬架汇总浅析
(2009-09-03 15:04:53)
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客车底盘
客车悬架
多连杆非独立
空气悬架
双横臂空气悬架
汽车
虽然本人并不是做悬架的，但一直对悬架很感兴趣，也多次得到一些博学且大度的客车悬架工程师的指点（有一些看似博学却很害怕你会从他那里学到技术的伪善的人不但不会告诉你什么还会误导你，实在令人遗憾~），也算是小有心得，现在拿出来总结了一下，希望能抛砖引玉，得到更多的指导。
独立悬架
对于现在主流的大型客车只有前桥才有独立悬架，而且弹性元件都是空气弹簧，最大轴荷一般为7吨。
就导向机构的型式而言，只有双横臂式悬架一种，而且都是不等长的双叉臂，下横臂较长，而且横臂的铰接点跨距很大，以抵抗较大的纵向力。
如果非要对客车用的双横臂悬架分分的话还真能分出三种不同的结构来：
带球副的（BALL JOINT）虚拟主销式双横臂悬架
这样的双横臂悬架与轿车上用的双横臂悬架一样，上下横臂分别通过两个球副（BALL JOINT）与转向节相连，可以完成车轮转向和悬架跳动两个自由度的运动，没有实体的主销结构，上下球副的连线即为虚拟的主销。
而空气弹簧一般支撑在上横臂上。
这样的结构优点在于结构紧凑，重量轻；而缺点是球头所能承受的力量有限，容易损坏，而且球头的制造成本较高。
VOLVO的双横臂前悬架使用这样的结构。
VOLVO 9800 带球头副的双横臂独立前悬架
KING PIN实体主销式双横臂悬架
有了实体的主销，车轮的转向自由度就可以由主销来完成，而悬架跳动的自由度由另外两个联接在上下横臂上的转轴来完成。
因此成本降低，承载能力提高，但是连接主销和上下摆臂的这个家伙体积很大，很笨重，会使得非簧载质量增加，所以不利于操控稳定性和平顺性的提升。
目前大多数双横臂悬架都是采用这样的结构。
空气弹簧除了安装在上摆臂上，还可以安装在连接主销和上下摆臂的这个家伙上。
KING PIN实体主销式双横臂悬架转向自由度与悬架跳动自由度完全分开
这个也是KING PIN实体主销式双横臂悬架但是其气簧支架过于粗壮，非簧载质量之大可
想而知
T型节式（TEE JOINT）虚拟主销式双横臂悬架
这个名字听上去有点怪，其本质就是用一个T型节（称为TEE JOINT）代替球头副，其他结构都与带球副的双横臂悬架相同，而TEE JOINT可以在它的两个相互垂直轴上有两个相互垂直旋转自由度，以完成悬架的跳动与车轮的转向两个自由度。
这样的TEE JOINT可承载的重量比球头副强很多，而且成本比球副的要低。
VOITH双横臂悬架使用这样的结构。
VOITH 福伊特的TEE JOINT虚拟主销式双横臂悬架性能优于前二种双横臂悬架
非独立悬架
客车用的非独立悬架很多，结构变化也很自由，但总结起来无非就是四连杆空气悬架、五连杆空气悬架、板簧悬架和气簧与板簧组合式悬架。
五连杆空气悬架
一般由四个等长且平行的纵向导向杆和一个横向推力杆组成，当然纵向导向杆也有不等长不平行的（原因不清楚，貌似为了避免车桥的转动）。
五连杆悬架一般只用在前悬架上，理论力学上讲五连杆悬架属于超静定结构，悬架自身的干涉量较大，因此导向杆的橡胶衬套挠度也会很大，而且轮胎的磨损也会比较快。
另外，如果一侧的空气弹簧意外爆掉，由于横向推力杆的作用车桥会很推向一侧，后果或许很为危险。
目前在客车前悬架中使用的很广泛。
一种典型的五连杆非独立悬架（用于前桥）
四连杆空气悬架
由两个斜向布置的推力杆和两个纵向布置的导向杆组成，其中斜向布置的推力杆要同事承担纵向力和横向力，有个车型直接把这两个斜向布置的推力杆做成一体式的，也就是俗称的“V推”。
这种结构在前后非独立悬架中均有使用。
而且一般这四个导向杆的侧向投影都是同向、平行且等长的，原因也不清楚，可能也是为了避免车桥的转动。
一种典型的四连杆非独立悬架（用于后桥，VOLVO B12M）
一种典型的四连杆非独立悬架（用于前桥）
一般空气悬架的客车前悬架左右各一个空气弹簧，共用一个高度调节装置（有侧跪或角跪功能的ECAS系统则是每个空气弹簧使用一个高度调节装置），而后悬架（驱动桥）一般都有四个空气弹簧，每侧两个，中间使用均衡梁（俗称扁担梁）架在车桥上，每侧的两个空气弹簧共用一个高度调节阀。
四连杆非独立前悬架（两个推力杆被做成了一个V型推力杆）
四连杆非独立后悬架（紧凑型均衡梁，空气弹簧位于车架纵梁下侧，上斜置推力杆未安装）
五连杆非独立前悬架（纵向导向杆直接作用横向稳定杆）
四连杆非独立后悬架
一种五连杆非独立前悬架，带转向减振器
板簧悬架
在欧洲客车上已经弃用，而在国内被各种车型广泛使用的悬架，最大的优点就是成本低，但舒适性很差，这里不再废话。
不过少片簧的悬架相比要好很多。
钢板弹簧非独立悬架用于后桥
钢板弹簧非独立悬架用于前桥
门式驱动桥
门式驱动桥不算是一种悬架，而算是一种车桥——下沉式驱动桥，一般与四连杆空气悬架匹配，而且是双级减速的。
一般用于低地板公交车，并匹配后横置发动机、或者后偏置发动机使用。
结构复杂，成本很高，目前国内的车桥生产商没有能力生产这种车桥。
ZF和VOITH 在国内OEM生产，但是关键部件仍依赖进口。
ZF采埃孚门式驱动桥（四连杆悬架）
一种用于客车支撑桥的四连杆非独立悬架。