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空氣彈簧組件在大客車空氣懸架中的作用

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典型的大客車空氣懸架主要是由空氣彈簧組件(包括空氣彈簧、空氣壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣筒等)、高度控制組件(車身高度調(diào)節(jié)閥、高度傳感器)、導(dǎo)向桿件(推力桿)、橫向穩(wěn)定器、減振器和緩沖限位部件等組成。大客車對(duì)懸架系統(tǒng)的要求非常高，而且鋼板彈簧式懸架系統(tǒng)已不能滿足使用要求，發(fā)展方向之一是采用空氣懸架。其中空氣彈簧是空氣是架的彈性元件和重要組成部分。空氣彈簧具有較理想的彈性特性，其振動(dòng)頻率不隨簧載質(zhì)量的變化而變化，并且有良好的可控制性，可進(jìn)一步提高大客車的舒適性，因此得到了廣泛的應(yīng)用。
1.空氣懸架的優(yōu)點(diǎn)
(1)單位質(zhì)量的儲(chǔ)能量高，它是評(píng)價(jià)彈性元件好壞的一個(gè)重要指標(biāo)。空氣彈簧單位質(zhì)量的儲(chǔ)能量與缸體的工作壓力和氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度有關(guān)。在6.OMPal作壓力下的氮?dú)猓滟|(zhì)量能可達(dá)3.3X105Nm/g。而鋼板彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧、橡膠彈簧的質(zhì)量能分別為76—115Nm/kg、178—280Nm/kg、254—38ONm/kg、508—1O16Nm/kg。由此可見，氣體是彈性元件合適的工作介質(zhì)。
(2)具有變剛度特性，因而整個(gè)懸架系統(tǒng)可以得到較低的固有振動(dòng)頻率。試驗(yàn)表明，空氣懸架的固有頻率為1.25—1.7Hz，而板簧懸架為2.O—2.7Hz，所以空氣懸架可大大改善乘坐舒適性。
(3)其剛度是由氣體容積和壓力決定的。對(duì)于同一規(guī)格的氣囊，當(dāng)改變內(nèi)部壓力時(shí)，可以得到不同的承載能力。因而同一種空氣彈簧可適應(yīng)多種剛度或載荷的要求，因此經(jīng)濟(jì)性較好。
(4)能較好地緩和來自路面的振動(dòng)，而減振器又能迅速抑制振動(dòng)。試驗(yàn)表明：當(dāng)車速為40km/h時(shí)，裝有空氣是架的汽車車身的振幅比鋼板彈簧懸架降低近50%，而當(dāng)車速增至80km/h時(shí)，振幅可降低近46%。
(5)具有高吸振及低噪聲性能。空氣彈簧以空氣為介質(zhì)，與板簧相比，內(nèi)摩擦極小，因此工作時(shí)空氣是架幾乎沒有噪聲，這對(duì)于大客車來說是特別有利的。
(6)可顯著減小車身在轉(zhuǎn)向時(shí)的側(cè)傾角。試驗(yàn)表明，當(dāng)車速在24km/h以下時(shí)，空氣懸架與板簧這兩種懸架的側(cè)傾角相同，當(dāng)車速達(dá)到30km/h時(shí)，空氣懸架的側(cè)傾角可以減小約30%。
(7)能通過車身高度調(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié)車身高度，從而車身高度不隨載荷變化而變化。當(dāng)簧載左右不均時(shí)，車身高度調(diào)節(jié)閥可以維持整車車身處于水平狀態(tài)。
(8)使用壽命比板簧長(zhǎng)得多。氣囊的壽命決定了空氣懸架的壽命。臺(tái)架試驗(yàn)表明，我國生產(chǎn)的氣囊的壽命約為板簧的20—3O倍，并可節(jié)約大量彈簧鋼。
綜上所述，使用空氣彈簧不僅可明顯改善和提高汽車的行駛平順性和舒適性，而且還具有良好的經(jīng)濟(jì)性。
2.空氣懸架的缺點(diǎn)
(1)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。因空氣彈簧只能承受垂直載荷，故必須安裝導(dǎo)向結(jié)構(gòu)以承受橫向力、縱向力及力矩，因而整個(gè)懸架總成的成本較高。
(2)空氣彈簧尺寸較大，這在非獨(dú)立懸架的布置上較難兩側(cè)的空氣彈簧有較大的中心距，限制了整車側(cè)傾角剛度提高，因此在懸架系統(tǒng)中必需裝備橫向穩(wěn)定器。
(3)密封環(huán)節(jié)多，容易因密封件質(zhì)量不良和磨損而漏氣，導(dǎo)致維修復(fù)雜化。(圖/文http://www.jshht.com/)

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