了解空气悬挂系统
空气悬架系统由空气弹簧（也称为塑料/安全气囊、橡胶）和空气系统组成，所有这些都与空气压缩机、阀门、螺线管和电子控制器相连。空气悬架系统的应用包括重型卡车、拖车和公共汽车。
在本文中，您将了解空气悬架系统的定义、应用、图表、组件、结构、类型、工作方式、优点和缺点。您还将了解空气弹簧的部件和特性。
什么是空气悬挂系统？
空气悬架是一种由电动或发动机驱动的空气泵或压缩机操作的车辆悬架。空气被泵入一个柔性波纹管，该波纹管通常由织物增强橡胶组成。与具有许多相同优点的液压气动悬架不同，空气悬架使用压缩空气而不是加压液体。气压使波纹管膨胀，从而将底盘抬离车轴。
什么是空气弹簧？
在空气悬架系统中，使用空气弹簧。空气悬架系统的安装和配置因品牌和型号而异，但基本理念是相同的。金属弹簧（线圈或叶片）被移除，并安装或制造安全气囊（有时称为空气弹簧）来替换它。向安全气囊输送空气压力（升高或降低）时，悬架可以向上或向下改变。
空气弹簧是包含压缩空气的柔性波纹管，用于承载汽车的负载。它们通常由纺织增强橡胶组成。气压使波纹管膨胀，从而将底盘抬离车轴。压缩时，空气弹簧具有柔韧性或“弹性”。在当今的许多重型卡车、拖车和公共汽车上都可以找到它。
空气弹簧的特点和一些好处
- 当车辆未加载时，它们是柔软的，但随着负载的增加，通过增加腔室内的气压来提高刚度。因此，当车辆轻载或满载时，它可以提供最佳的乘坐舒适性。
- 当负载发生变化时，气压会发生变化以保持车辆高度不变。
- 通过吸收道路冲击，空气弹簧提高了车辆的稳定性。
- 空气弹簧系统旨在提高承载能力、稳定性和整体乘坐质量。
空气弹簧的种类
以下是空气悬架系统中使用的各类空气弹簧：
双回旋空气弹簧：
双回旋设计类似于两个堆叠在一起的小轮胎。这些空气弹簧具有更高的负载能力、更短的冲程和更渐进的弹簧刚度，使其非常适合弹簧位于悬架负载点内侧的大多数前悬架。因此，负载能力需求成倍增长，而出行需求则被分割。
锥形套筒和滚动套筒：
带有锥形或滚动套筒的空气弹簧具有更小的直径、更长的冲程和更线性的弹簧刚度。因为它们有更多的旅行需求和更少的负载能力要求，所以它们最适合大多数后端应用程序。
在空气弹簧悬架中，需要用于调节气压的装置和用于压缩空气的压缩机。这些系统中通常使用小型、电动或发动机驱动的空气压缩机，它们偶尔会填充车载储气罐，该储气罐储存压缩空气以供将来立即使用。另一方面，悬挂系统更复杂。在目前的汽车中，电子调制空气悬架与空气弹簧配合使用。
空气悬架系统的组件
空气滤清器、空气蓄能器、安全阀、空气弹簧、提升控制阀、回流阀和供气管路是空气悬架系统的主要部件。以下是现代空气悬架系统的常用部件。
- 每个车轮都有一个硫化橡胶空气弹簧
- 空气压缩机通常位于后备箱（行李箱）或汽车引擎盖下。
- 可以提供一个压缩空气储存罐，能够储存 150 psi (1000 kPa) 的空气，以便快速“跪下”。 (1 psi=6.89 kPa)
- 一个带有一系列电磁阀、阀门和许多 O 形圈的阀块，将空气从储罐输送到四个空气弹簧
- 一台 ECAS 计算机，与汽车的主计算机 BeCM 通信，并选择应将气压输送到何处
- 一个由 6 毫米空气管组成的系统，用于将空气分配到整个系统（主要从储罐通过阀块到空气弹簧）
- 装满干燥剂的空气干燥罐
- 车辆所有四个角落的高度传感器，理想情况下基于电阻接触感应，为每个角落提供绝对高度参考。
- Dunlop Systems and Components Ltd 已着手改进产品，现在可以将电子控制单元 (ECU) 安装在车辆地板下方。控制阀更小更轻，而且它们自己制造压缩机。
空气悬架系统示意图：
建设
上图描绘了空气悬架系统的布局。可能是波纹管或活塞型的四个空气弹簧与螺旋弹簧位于相同的位置。还包括空气压缩机、空气蓄能器、安全阀、提升控制阀、调平阀和管道。
空气悬架系统的类型
以下是各种类型的空气悬架系统。
波纹管空气悬架（弹簧）
橡胶波纹管构成了这种弹簧。为了正常工作，波纹管被构造成带有两个卷积的圆形部分。因此，螺旋弹簧被波纹管式空气悬架所取代。
活塞空气悬架（弹簧）
在这些类型的空气悬架系统中，这种弹簧使用了一个倒转鼓形状的金属空气容器。框架连接到滚筒。下叉骨连接到滑动活塞。柔性隔膜用于形成密封。在其外周，隔膜紧贴滚筒的唇缘，在其中心处与活塞紧密相连。
加长下方空气弹簧：
当该悬架系统应用于车辆的后桥时，使用加长波纹管。这些波纹管的设计大致为矩形，但它们的末端通常为半圆形，带有两个卷积。这些弯头位于车辆的后轴和车架之间。后轴采用半径杆来抵抗扭矩和推力。
工作原理
空气悬架系统的工作不太复杂，并且很容易理解。空气悬架系统由空气弹簧（也称为塑料/安全气囊、橡胶）和空气系统组成，所有这些都与空气压缩机、阀门、螺线管和电子控制器相连。车载压缩机是一个电动泵，它使用各种管路向安全气囊供应空气。在这种情况下，阀门至关重要，因为它们控制气流并允许空气进入系统的各个部分。当系统针对不同的驾驶环境进行调整时，电磁阀会打开和关闭，对安全气囊进行充气和排气，从而改变进入每个安全气囊的空气量。
开/关开关由电子控制模块控制，该模块还监测压力并调整行驶高度。它们是柔韧的并且对它们具有一定的灵活性。材料受压时刚度会上升。
通过在满载时添加空气并在轻骑时放气，空气弹簧可以提供可定制的悬架和负载支撑。您可以降低车辆的高度，使其在道路上处于非常低的位置，但它仍然升高到足以处理不规则和崎岖区域的高度。空气弹簧是唯一可以调节的负载支撑组件，可实现不同的负载和平衡能力，并提高乘坐舒适性。
观看下面的视频，详细了解空气悬架系统的工作原理：
空气悬架系统的优缺点
优点：
以下是空气悬架系统在各种应用中的优势：
- 由于减少了道路噪音、粗糙度和振动，从而提高了驾驶舒适度，从而减少了驾驶员的疲劳。
- 在重载驾驶过程中减少振动意味着减少悬架系统的磨损。
- 当轴距较短的卡车卸载时，空气悬架会降低车辆在恶劣道路上的颠簸。
- 由于空气悬架更适合路况，因此可以实现更高的过弯速度。
- 空气悬架具有广泛的弹簧刚度和负载能力，允许即时定制。只需几分钟，适应性就能得到你想要的骑行负荷和骑行高度。
- 适应不同的情况：调整弹簧刚度并结合性能定制为您的车辆提供无限的性能潜力，允许实时调整和缓冲行驶，从而在颠簸的道路上提高舒适度。
- 牵引：卡车和重型车辆可以使用这种技术更轻松地牵引更重的货物。拉高重量时，驾驶员可以增加刚度以提高乘坐舒适性。
缺点：
尽管空气悬架系统具有良好的优势，但仍然存在一些限制。以下是空气悬架弹簧的缺点。
- 泄漏是所有空气悬架系统的典型缺陷。当系统不能再容纳空气时，它就会变平。由于航空公司堵塞，空气悬架问题非常普遍。
- 初始成本：这是与购买汽车相关的一次性支出。空气悬架仅作为豪华车、高端车和部分 SUV 的标准装备提供。
- 与使用普通线圈和减震器相比，维护费用会更高。
- 由于布线、连接和软管安装的复杂性，安装空气悬架需要更长的时间。安装本身需要使用许多不同的工具。因此，聘请熟练的机械师来处理它是确保车辆安全性和完整性的最佳方式。
- 如果维护不当，空气悬架在十年内的修理成本可能是叶片悬架系统的三倍。
- 由于空气悬架系统的重量比叶片悬架的重量重，因此燃油经济性可能会受到影响。
- 空气支柱或气囊的故障可能是由于内部生锈或湿气造成的。
- 将空气支柱或气袋连接到空气系统的空气悬挂管出现故障。
- 由于安装或偶尔使用过程中的损坏导致空气配件出现故障
结论
空气悬架是一种由电动或发动机驱动的空气泵或压缩机操作的车辆悬架。空气被泵入一个柔性波纹管，该波纹管通常由织物增强橡胶组成。它由空气弹簧制成。这就是本文的全部内容，其中包括空气悬架系统的定义、应用、图表、组件、结构、类型、工作、优点和缺点。还讨论了空气弹簧的含义、特点和种类。
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