宁波路泰克汽车科技——空气悬挂气囊的工作原理

1·空气悬架的组成
  空气悬架由压气机1，油水分离器2，调压阀3，储气筒4，高度控制阀6，控制连杆7，空气弹簧8，储气罐9，空气滤清器5、10和管路，导向传力杆，减振器，横向稳定杆等部分组成 。
  空气弹簧是在含有帘布层结构的橡胶气囊内充入空气，并以空气为介质，利用空气可以压缩的特点来实现弹性作用。
1） 空气弹簧分类
  囊式空气弹簧：以橡胶囊为主要元件的囊式空气弹簧，在用来承受内压张力的钢质腰环分割下，气囊被分为不同的节数，并据此分为单曲，双曲和多曲气囊三种，囊式空气弹簧结构比较简单，制造容易 ，因此成本低，又因为工作时橡胶膜的曲率变化小，所以作用寿命长。
  囊式空气弹簧的刚度与气囊的气室容积，气体压力和气囊的曲数有关，增加气室容积能够降低刚度。在气室容积相同的条件下，气囊曲数越多弹簧刚度越低，而过多的气囊曲数，又使得弹簧的横向稳定性变坏。因此 ，多数情况下采用双曲气囊。
  膜式空气弹簧：根据橡胶气囊止口与接口的接连方式不同，膜式空气弹簧又有约束膜式和自由膜式两种。约束膜式空气弹簧一般用螺栓夹紧密封，自由膜空气弹簧则采用气囊内压力自封。
  膜式空气弹簧是由盖板和深拉钢板或铸钢制成的底座，及在它们之间安放的圆柱橡胶气囊构成的。通过气囊的挠曲变形实现整体伸缩。改变气囊长长，可增加空气弹簧的工作行程，底座表面经镀铬处理，可减小摩擦 。虽然膜式空气弹簧不如囊式的使用寿命长，而且在相同的尺寸及空气压力的作用下承载能力也小，但是膜式空气弹簧的刚度低于囊式空气弹簧，并且可以通过改变底座形状的方法控制有效面积变化 率来获得较为弹性特性。
  复合式空气弹簧：它介于囊式和膜式之间，并具有膜式空气弹簧刚度较低的特点，复合式空气弹簧制造复杂，成本略高。
  空气弹簧气囊工作环境恶劣，不仅压力，温度不断变化 ，而且容易受到酸碱物质的侵蚀。因此 ，要求气囊能适应-40-70度的温度变化 ，并能抗磷化物质，酸碱溶剂和臭氧等的侵蚀。要求在24h内压降不超过0.02mpa.
2） 导向机构 由于空气弹簧只能承受垂直载荷，所以在空气悬架中必须设计导向机构来传递纵向力和侧向力。导向机构的形式很多，在半挂车中通常采用钢板弹簧导向机构。钢板弹簧不仅起导向作用，也兼起一部分弹性元件的作用。对于混合式空气悬架来说，汽车的纵向力，侧向力及其力矩均由钢板弹簧承受，这就要求钢板弹簧具有很高的强度和刚度。
3） 高度控制阀 高度是空气悬架系统的一个重要组成部分，其作用是调节空气弹簧的内部气压，并使空气弹簧保持在一定的高度范围内，来平衡外界的载荷，一般高度控制阀在24h内气压降要小于0.02mpa,疲劳次数应大于300万次，工作最大压力一般为1.5-2mpa.适用温度范围为-40-70度。
高度控制阀根据阀门开闭对车身振动的反应时间分为即时型和延时型。所谓即时型高度控制阀即当车身有相对位移时，高度控制阀就有充放气运作。这就要求控制设备精度高，气路密封性好，同时所有的控制设备都处在工作状态，工作负荷较大，延时型高度控制阀避免了这种频繁工作的现象。延时型高度控制阀一般延时1-6s,通常使用时间为2-4s,即在两个振动动周期左右不敏感，以节省压缩空气无益的消耗，减小了阀中各零部件的磨损，延长了高度控制阀的使用寿命，减小了噪声。