空气悬架弹性元件特性的理论研究

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汽车空气悬架技术特征研究

图1 空气悬架部件组成
2018.11
图2 ABC系统元件及管路分布图
3.2 ABC系统操作的原理及其工作过程
ABC系统通过控制器的局域网络连接CAN，根据系统要求，接收来自各个相关系统传输过来的输入信号并进行相关处理。

其输入信号主要来自：电子自动变速器系统控制单元（ETC）、发动机控制单元（ECM）、分割型点火系统（DI）、舒适运动控制单元、左前信号采集和操作控制单元（SAM）。

经由系统控制单元的计算和处理，并与ABC系统中的各传感器共同决定采用何种适合的控制功能。

最后，经处理的信号被传送到相应的控制器，以控制车辆在不同路况下的最佳运行状态。

ABC悬架支柱主要由液压柱塞、弹簧和阻尼器组成。

ABC悬架支柱和液压柱塞行程传感器内置于液压柱塞中。

阻尼器采用双管压力设计，当车辆行驶时，以5 Hz的低频振动为分界。

小于5 Hz时被ABC悬架支柱液压柱塞吸收；大于5 Hz时被阻尼器吸收。

从而减少制动摆动，以及由转向或道路表面的横向倾斜产生的车体晃动和非意愿下的加速晃动。

4 结束语
空气悬架相比被动悬架有着很大优势，但同时也存在着成本、能耗和响应速度等问题。

成本方面，还需要设计人员加大科研投入，研发新材料和新工艺并做好产业优化，多方面降低成本。

能耗。

空气弹簧在汽车悬架系统中的应用分析

空气弹簧在汽车悬架系统中的应用分析【摘要】悬架系统是汽车重要的组成部分，其重要的组成弹性元件有钢板弹簧、空气弹簧、螺旋弹簧以及扭杆弹簧等形式，而空气弹簧因其特点应用越来越广泛，空气弹簧材料一个重要发展方向就是磁敏橡胶材料。

【关键词】悬架；空气弹簧；磁敏橡胶0 概述悬架是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称，其作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力扭，并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，并衰减由此引起的震动，以保证汽车能平顺地行驶。

典型的悬架结构由弹性元件、导向机构以及减震器等组成，个别结构则还有缓冲块、横向稳定杆等。

而其中弹性元件又有钢板弹簧、空气弹簧、螺旋弹簧以及扭杆弹簧等形式，它们各自的特点如下：（1）钢板弹簧：由多片不等长和不等曲率的钢板叠合而成。

安装好后两端自然向上弯曲。

钢板弹簧除具有缓冲作用外，还有一定的减振作用，纵向布置时还具有导向传力的作用。

非独立悬挂大多采用钢板弹簧做弹性元件，可省去导向装置和减振器，结构简单。

（2）螺旋弹簧：只具备缓冲作用，多用于轿车独立悬挂装置。

由于没有减振和传力的功能，还必须设有专门的减振器和导向装置。

（3）扭杆弹簧：将用弹簧杆做成的扭杆一端固定于车架，另一端通过摆臂与车轮相连，利用车轮跳动时扭杆的扭转变形起到缓冲作用，适合于独立悬挂使用。

（4）空气弹簧：以气体作为弹性介质，液体作为传力介质，它利用气体的可压缩性实现其弹性作用的。

通过压缩气体的气压能够随载荷和道路条件变化进行自动调节，不论满载还是空载，整车高度没有变化，可以大大提高乘坐的舒适性。

随着车辆减振性能的提高，空气弹簧悬架因其独特的性能和适应性，正在逐步取代钢板弹簧悬架。

1 空气弹簧的发展1934年，费尔斯通公司研制出膜片式空气弹簧并首先在美国通用客车上试应用成功。

20世纪50年代中期，空气弹簧产品经过多年的研发和试验，有关技术逐步成熟，装有空气悬架的客车开始在美国、德国得到大批量推广应用。

囊式空气弹簧力学特性分析与研究

囊式空气弹簧力学特性分析与研究佟雪峰;陈克;王新芳;张中生;贺鹏【摘要】空气弹簧是空气悬架的关键部件,空气弹簧的力学性能对空气悬架的影响很大.空气悬架具有变刚度非线性阻尼特性,可改善汽车的操纵稳定性和行驶平顺性,其特征曲线可设计成符合车辆振动规律的理想特性曲线.本文根据气体状态方程,推导囊式双变角型空气弹簧刚度与形状系数、内压、容积的关系表达式,建立空气弹簧的数学模型,仿真分析空气弹簧刚度与几何形状系数、弹簧内压、弹簧容积的变化关系.为空气弹簧的设计提供参考和依据.%Air spring is the key component of the air suspension. The mechanical properties of air spring play a great role in air suspension. The air suspension has the characteristics of nonlinear variable spring rate. To improve vehicle handling stability and ride comfort, the characteristic curve can be designed to comply with the vehicle vibration. According to the basic theory of mechanics, the geometric shape factors and spring rate of dual variable angle air spring is derived, the mathematical model of dual-angle-type air springs is established, the geometric shape factor, the relationship between the air spring stiffness and spring pressure and the spring volume are simulated and analyzed. As a result a reference and basis for the air spring design are obtained.【期刊名称】《沈阳理工大学学报》【年(卷),期】2011(030)005【总页数】5页(P63-67)【关键词】空气弹簧;弹簧刚度;力学特性;弹簧容积;弹簧内压【作者】佟雪峰;陈克;王新芳;张中生;贺鹏【作者单位】沈阳理工大学汽车与交通学院,辽宁沈阳110159;沈阳理工大学汽车与交通学院,辽宁沈阳110159;沈阳理工大学汽车与交通学院,辽宁沈阳110159;中国北方车辆研究所,北京100072;大连交通大学软件学院,辽宁大连116028【正文语种】中文【中图分类】TB533+.2空气弹簧作为空气悬架中重要的弹性元件具有良好的弹性特性，用于车辆悬架装置中可明显改善车辆的行驶平顺性和操纵稳定性。

空气悬架较传统钢制悬架特点

空气悬架较传统钢制悬架特点摘要:介绍空气悬架的基本结构和原理,与传统钢制悬架相比较突出其优势,并指出其缺点。

与传统钢制悬架不同,空气悬架是以空气弹簧作为弹性元件或主要弹性元件的悬架。

由于空气弹簧的非线性特性,使空气悬架改善了汽车的操控性和舒适性。

关键词:操控性舒适性空气悬架传统钢制悬架空气弹簧汽车的操控性与舒适性一直是衡量汽车性能的两大核心标准,但良好的操控性需要汽车有着较硬的悬架,而较硬的悬架必然会降低汽车的舒适性。

与传统钢制悬架相比,空气悬架凭借其独特的性能和适应性,同时提升了汽车的操控性与舒适性。

1、空气悬架结构与原理1.1 空气悬架结构与传统悬架不同,空气悬架是以空气弹簧作为弹性元件或主要弹性元件的悬架。

它包括空气弹簧、车身高度控制系统、导向机构和减振器。

空气弹簧的弹性特性是空气悬架的特性的决定因素。

空气弹簧具有非线性特性。

空气弹簧的载荷——位移曲线形状呈反”S”形,作该曲线上某点的切线便得到了该点的刚度。

通过合理选择设计参数,可使空气弹簧在正常工作范围刚度较小且刚度变化小,而在伸张或压缩的边缘区段刚度逐渐增加。

因此,空气弹簧在正常工作范围工作柔和,振动频率较低,可保持在标准高度附近工作。

当因振动发生较大的压缩或拉伸位移时刚度迅速增加,从而减小振幅。

车身高度控制系统分为机械式控制系统和电控控制系统。

在车辆高速行驶时,降低车身高度可以增加轮胎的抓地能力,并且减小风阻,有利于车辆行驶的安全和稳定性,并且油耗也会随着风阻的降低而减少。

在车辆低速行驶并需要通过障碍物时,车身高度升高,会大大提高车辆本身的通过能力。

导向机构是用来传递车身和车桥之间的纵向力、侧向力及驱动、制动时产生的力矩,它主要由纵向推力杆和横向推力杆等组成。

减振器主要是用来抑制弹簧吸震后反弹时的震荡和吸收路面冲击的能量。

1.2 空气悬架系统的原理空气悬架利用了空气弹簧内密闭气体受压缩后的刚性递增性,即当空气弹簧不断被压缩时,其刚度逐渐增加,同时,其内部气体随空气弹簧被压缩或拉长而压入或排出,导致空气悬架系统具有接近理想的动态弹性特性。

空气弹簧技术特性的研究

３结语．
风能的利用主要充分利用自然通风，增加室内空气换气率，改善室内空气状况，降低室内气温，减少对换气设备和空调设备的使用，以达
到节能的目的。在地热能的利用中，深井水回灌技术是一种比较成熟的用能方案
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今年发展起来的电动空气悬架，同时具备主动、半主动、动悬架被的特点，性能优越，成本相对较低，将成为汽车悬架的主要成品。１空气弹簧的工作原理、空气弹簧工作时，内腔充人压缩空气，形成一个压缩空气气柱。随着振动载荷的增加，空气弹簧的高度降低，有效容积减小，刚度增加，内腔空气柱的有效面积加大，时空气弹簧的承载能力增加。此当振动载荷减小时，空气弹簧的高度升高，有效容积增大，刚度减小，内腔空气柱的有效面积减小，此时空气弹簧的承载能力减小。这样，空气弹簧在有效的行程内，空气弹簧的高度、有效容积、承载能力随着振动载荷的增减发生了平稳的柔性传递。空气弹簧与高度阀联合使用，可以保持车身在设定高度位置。车身载荷增加时，车身与车桥相对位移减小，触发高度阀开放，气路系统对空气弹簧充气，刚度增加，空气弹簧达到设定高度，高度阀关闭；车身载荷减少，车身与车桥的相对位移增大，触发高度阀开放，空气弹簧对外放气，刚度减小，弹簧达到设定高度，空气高度阀关闭。因此，和金属弹簧悬架相比较，空气悬架节省了工作行程。２刚度设计＿空气悬架具有诸多的特点，、ｌＩ，比如刚度可调、高度可控、通用性好等，其基本的刚度特性设计是核心技术之一，下面简要介绍一下特性设计：空气弹簧承载能力：＝ｚＡＦＰｘ

高速列车车辆空气悬挂系统气动特性研究

高速列车车辆空气悬挂系统气动特性研究随着科技的不断进步，高速列车的发展也正在取得飞跃性的突破。

其中一个重要的方向就是改善车辆的悬挂系统，以提高列车在高速行驶过程中的稳定性和舒适性。

本文将就高速列车车辆空气悬挂系统的气动特性进行研究。

1. 引言高速列车在运行过程中会面临多种挑战，如高速下风阻、过弯时的侧向力以及车厢内的颠簸感等问题。

传统的机械弹簧悬挂系统在应对这些问题上存在一定的局限性，因此空气悬挂系统逐渐成为高速列车的研究热点。

2. 空气悬挂系统的原理空气悬挂系统基于空气弹簧和阻尼器的工作原理，可以通过调整空气悬挂系统的工作压力来实现对列车悬挂高度和硬度的调节，从而提供更好的动力学性能和乘坐舒适性。

空气悬挂系统的设计需要考虑压缩空气的供给、气压控制和悬挂装置的结构等因素。

3. 空气悬挂系统的气动特性研究方法为了研究空气悬挂系统的气动特性，可以采用数值模拟和试验两种方法。

数值模拟可以建立车辆与空气之间的流场模型，通过计算气动力和气动力矩等参数来评估系统的性能。

试验方法则可以利用风洞等实际装置进行列车运动的模拟，通过测量实际参数来验证数值模拟结果的准确性。

4. 空气悬挂系统的气动特性影响因素空气悬挂系统的气动特性受到多种因素的影响，如列车的速度、悬挂高度、空气弹簧和阻尼器的参数等。

这些因素会影响到系统的气动力大小和频率特性，从而影响到列车的稳定性和舒适性。

研究这些影响因素对系统进行优化设计至关重要。

5. 空气悬挂系统的优势与应用前景相比传统的机械弹簧悬挂系统，空气悬挂系统具有调节性、响应性和平稳性等优势。

优化的空气悬挂系统可以提高列车在高速行驶中的稳定性，降低身体晃动和噪音，提高乘坐舒适性。

随着高速列车技术的不断进步，空气悬挂系统有着广阔的应用前景。

6. 结论空气悬挂系统作为高速列车悬挂系统的一种新兴技术，在提高列车稳定性和乘坐舒适性方面具有巨大的潜力。

通过对空气悬挂系统的气动特性进行深入研究和优化设计，可以进一步推动高速列车技术的发展。

基于非线性振动模型的空气悬架特性研究

郑明军等将空气弹簧刚度拟合为形变量的二次函数，进而评价其道路友好性和行驶平顺性。赵晶
准大气压（Ｐａ），Ａ为有效横截面积（ｍ）。经过
实际实验可知隅，有效横截面积在空气弹簧工作行程内，基本保持不变。空气弹簧在工作过程中，气压与体积满足以
Ｉ
匐化
申一方，李翔晟，蒋淑霞
ＳＨＥＮＹｉ — ｆａｎｇ，ＬｌＸｉａｎｇ — ｓｈｅｎｇ，ＪＩＡＮＧＳｈｕ．ｘｉａ
（中南林业科技大学机电工程学院，长沙４１０００４）．
摘要：本文从空气力学的角度分析了空气弹簧弹力变化过程，引入了多个弹簧参数来计算弹力，然后建立了空气弹簧非线性振动模型。以此为基础在Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ中构建了空气悬架１／４车辆两自由度模型。模拟了车辆的行驶情况，评价了其道路友好性，并与参数相同的被动悬架作比较。结果表明：该非线性振动模型能够正确的模拟空气弹簧工作过程；相同条件下使用空气悬架可减小车辆对道路的损坏，降低公路运输和道路养护支出。关键词：空气悬架；弹簧参数；非线性振动模型；道路友好性中图分类号：Ｕ４６３．３３文献标识码：Ａ文章编号：１００９－０１３４（２０１４）０３（下）－００８２－０４
变，由其内部气体状态来确定其弹力的模型。根

汽车空气悬挂行业研究报告

汽车空气悬挂行业研究报告1.空气悬架简介1.1. 空气悬架原理悬架是汽车的车架与车轮之间的一切传力连接装置的总称，作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力扭，并缓冲由不平路面传给车架的冲击力，减少震动保证汽车平稳行驶。

典型的悬架结构由弹性元件、导向机构以及减震器等组成，有些悬架还有缓冲块、横向稳定杆等。

弹性元件中有钢板弹簧、空气弹簧、螺旋弹簧以及扭杆弹簧等形式，当前常规的传统悬架大多采用的是螺旋弹簧和扭杆弹簧。

而所谓空气悬架，就是将普通的螺旋弹簧替换成了空气弹簧系统，并且增加一套电子控制系统和气泵。

空气悬挂的原理，是传感器将收集到的信号传递给控制单元，控制单元判断出车身高度的变化，经过计算再发出指令来控制压缩机和排气阀，用空气压缩机形成压缩空气，并将压缩空气送到弹簧和减振器的空气室中，使弹簧压缩或者伸长，并调节空气弹簧硬度和减震器阻尼，改变车身高度并起到减震的效果。

1.2. 与传统悬架区别传统悬挂由弹性元件、导向机构以及减震器等组成，个别结构则还有缓冲块、横向稳定杆等。

其中，弹性元件又有钢板弹簧、空气弹簧、螺旋弹簧以及扭杆弹簧等形式，目前常规轿车悬架大多采用的就是螺旋弹簧和扭杆弹簧。

空气悬挂和传统的悬挂的几点主要区别：1、组成结构。

空气悬挂将传统悬挂的螺旋弹簧替换成了空气弹簧系统，并且增加一套电子控制系统和气泵，结构更加复杂。

空气悬架的核心是空气弹簧系统，主要零件有空气弹簧、电子气泵、气路分配阀、充气管、高度传感器、控制器及其他附件等。

2、减震原理。

传统悬挂大多采用螺旋弹簧、扭杆弹簧等形式的弹性元件缓冲由不平路面造成的车身震动，而空气悬挂通过改变气室的体积来调节弹簧的长度，最终达到调整车身离地距离的目的，并在一定程度上改变弹簧的刚性；与此同时，空气悬挂的减震器部分由电机改变通气孔大小，从而调节减震器的衰减力。

3、工艺难度。

相较于传统悬挂，一方面，空气悬挂将空气作为调整底盘高度的动力来源，对相关部件的高压气体密封性要求极高，另一方面，电子控制系统的引入也对空气悬挂的稳定性提出更高要求。

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空气悬架弹性元件特性的理论研究
杨启耀张文娜王存宝。周孔亢，，，
（．１安徽建筑工业学院机械与电气工程学院，合肥３．中国重型汽车集团有限公司技术中心，济南２００；．江苏省交通技师学院汽车系，镇江３６１２２００；．江苏大学汽车与交通工程学院，５０２４．镇江２２０；１０６２２１）１０３
４ｃｈｏｆｔｍｏｉｎａｆｎｉｅｒｇＪａｇｕＵｎｖｒｉ，Ｚｅｊｎ１０３．ＳｏｌｏｂｌａｄＴｒｆｃＥｇｎｅｉ，ｉｎｓｉｅｓｙｈｎｉｇ２２１）ｏＡｕｅｉｎｔａ
ＡｂｔａｔＡｉｐｉｇｉｏｏｌｅｒｐｒｏｍａｃｎａｉｂｅｒｇｄｔｈｒｃｅｉｔｃｓｒｃ：ｒｓｒｎｓｆｎｉａｅｆｒｎｅａｄａｖｒａｌｉｉｉｃａａｔｒｓｉ．Ｖｅｉｌｑｉｐｄｎｎｙｈｃｅｅｕｐｅ
摘
要：空气弹簧具有非线性弹性特性，刚度可变。因装有空气悬架的车辆能较好的改善其行驶平顺性和且
操纵稳定性，空气悬架的应用日趋广泛。在分析空气弹簧特性和气体流体原理的基础上，理论推导出空气弹
簧刚度与充、放气时间的变化关系，以实例计算，加拟合其函数曲线，为空气弹簧台架试验和整车试验提供了
ＹＡＮＧ — ａＺＱｉｏ，ＨＡＮＧｅ — ａ，ＷＡＮＧｎＢａ。ＺＨ（Ｕｎ — ａｇｙＷｎｎＣｕ — ｏ。）Ｋｏｇｋｎ
（．ＳｈｏｆＭｅｈａｉａｎｅｔｉａｇｎｅｉ，Ａｎｉｎｖｒｉｙｏｃｉｅｔｒ１ｃｏｌｏｃｎｃｌａｄＥｌｃｒｃｌＥｎｉｅｒｎｇｈｕｉｅｓｔｆＡｒｈｔｃｕｅ，Ｈｅｅ００Ｕｆｉ２３６１：
依据。
关键词：空气弹簧；刚度；充放气
中图分类号：６．３．Ｕ４３３４２文献标识码：Ａ文章编号：０６４４（０００—８ —４１０ —５０２１）３０９０
ＴｈｈｏｅｉａｔｄｆｔｅｃａａｔｒｓｉｆｅａｔｃｅｅｎｆＡｉｕｐｎｉｎｅｔｅｒｔｃｌｓｕｙｏｈｈｓｏｓ
空气弹簧悬架，简称空气悬架，以空气弹簧是
２ｅａｔｎｆｔｍｏｉ，ＪｎｓｓｅｇＪａｔｎｉｈＸｕｙａ，ｈｎｔｇ２２０；．ＤｐｒｍｅｔｏｂｌｉｇｕｈｎｉｏｇＪｓｉｅｕｎＺｅｊｎ１０６ｏＡｕｅａｏａ
３．ＴｅｈｏｏｙＣｎｅ，ｃｎｌｇｅｔｒＣＮＨＤＴＣ，ＴＬＤ，ｉａ５０２Ｊｎｎ２００；
ｔｒｕｈｔｅｃｌｕａｉｎｏｘｍｐｅｅｗｅｎｓｉｎｓｆｉｓｒｇａｄｏ／ｆｔ，ｒｖｄｓｈａｈｏｇｈａｃｌｔｆｅａｌ，ｂｔｅｔｆｅｓｒｐｉｎｎｏｆｉｐｏｉｅｅｂ — ｏａｆｏａｎｍｅｔ
ｗｉｈａｒｓｓｅｓｏａｒｒｇｅｓｉｈｒｖｎｍｏｔｎｓｎａｄｉｇｓａｉｔ，ＳｉＳｓｅ — ｔｉｕｐｎｉｎｈｓｍｏｅｐｏｒｓｎｔｅｄｉｉｇｓｏｈｅｓａｄｈｎｌｔｂｌｙｏａｒｕｐｎｎｉｓｏｓａｗｉｅｙｕｅ．Ｔｈｓｐｐｒｉｔｏｕｅｈｐｌａｉｎｏｉｓｓｅｓｏｎｔｅａａｙｉａｅｎｉｎｉｄｌｓｄｉａｅｎｒｄｃｓｔｅａｐｉｔｆａｒｕｐｎｉｍｉｈｎｌｓｓｂｓｄｏｃｏｔｅｃａａｔｒｓｉｓｏｉｐｉｇａｄｔｅｐｉｃｐｅｏａｌｗ，ｔｅｐｐｒｏｔｉｓｔｅｒｌｔｎｃｒｅｈｈｒｃｅｉｔｃｆａｒｓｒｎｎｈｒｎｉｌｆｇｓｆｏｈａｅｂａｎｈｅａｉｕｖ，ｏ
第１８卷第３期
２１００年６月
安徽建筑工业学院报（然科学版）学自
ｅｎｕｔｙＪｕｎＩｆＡｎｕｎｔｔｔｆＡｒｈｔｃｕｅ＆ＩｄｓｒｏｒａｈｉＩｓｉｕｅｏｃｉｔｒｏ
Ｖｏ．８Ｎｏ３１１．
ｓｓｆｒｂｎｈｔｓｓｏｉｐｉｇａｄｖｈｃｅｔｓ．ｉｏｅｃｅｔｆａｒｓｒｎｎｅｉｌｅｔ
Ｋｅｒｓａｒｓｒｎｙｗｏｄ：ｉｐｉｇ；ｓｉｆｅｓｎｌｔｏ／ｅｌｔｎｔｆｎｓ；ｉｆａｉｎｄｆａｉｏ