车课通:专注于汽车课程的线上平台! 服务热线:400-881-6623
登录
免费注册

什么是空气悬挂?

作者: 车课通-中车友参考
发表时间: 2022-07-20
阅读: 988

最近大家都知道理想L9上了热搜,而之前理想在宣传过程中在此自研的悬架控制系统出现一例问题以后,目前已经成为一次公关事件,下面跟大家一起讨论一下空气悬挂:

●空气悬挂式什么,有什么好处?为什么理想One上不用,而理想L9上要用?

●空气悬挂容易坏么?它的失效模式是什么?

●理想L9的空气悬挂目前的情况有哪些可能性,买了的车主需要担心吗?

其实大家关心的是既然是500万以内最好的SUV,那配置的空气悬挂这事是不是真的名副其实呢。

汽车研发-理想L9自研发的底盘操作系统

Part 1空气悬挂

我们首先来说说空气悬架,首先我们来看一下悬挂的主要作用,是把路面作用于车轮上的各种反力及其力矩传递到车身和车架上,并缓冲路面的冲击。汽车的悬挂通常分为独立悬挂和非独立悬挂。

●独立悬挂是每一侧车轮都单独地通过弹性元件挂在车身或车架下面。

●非独立悬挂则是两侧的车轮都一根整体式的车桥连接。

独立悬挂和非独立悬挂的差别是当一侧车轮遇到突起的路面,独立悬挂只有遇到突起路面的车轮会跳动,另一侧的车轮不受影响;而非独立悬挂遇到突起的那一侧车轮会带动另一侧车轮跳动。因此悬挂是汽车底盘系统的核心模块,决定了一辆汽车的乘坐舒适感和驾驶掌控感。

202207201347220160715.png

▲汽车悬挂系统的分类

悬架系统基本构成有:

●弹性元件 (各类弹簧,缓冲作用)

●减震元件 (减震器,减震作用)

●导向机构 (控制臂等,力的传导向作用)

●横向稳定器 (横向防倾杆等,减少车身过大侧倾)

202207201347530122840.png

▲汽车悬挂系统的构成

设计一套汽车悬挂系统,首先是要符合安全和寿命要求,从性能来看要解决舒适性和操稳性的矛盾,在这里需要平衡,让车的驾驶感觉要么偏向舒适性,要么偏向驾驶性(鱼和熊掌一样,难以兼得)。这里最大的差异在弹簧和减震器上。

●弹簧刚度大,减震器阻尼大,悬架系统就会偏“硬”,有利于车身姿态保持和整车弯道的支撑,就会提高整车操控性,但会牺牲舒适性。驾驶者舒服,乘坐者就会感受差一些。

●弹簧刚度小,减震器阻尼小,簧上的固有频率越接近1Hz,车辆行驶过程中路面冲击带来的共振越小,从感官上悬架系统就会偏“软”,整车舒适性就会提高,但是路面反馈的敏感度就降低了,整体操控稳定性就下降了。太小的刚度会使得车辆姿态难以保证,带来高速过弯侧倾严重等问题。

主动悬架系统可以让驾驶者自由调节刚度和阻尼,根据不同时间的需求来进行调节和取舍。空气悬挂采用空气弹簧替代了金属材质的螺旋弹簧,电子控制系统通过空气泵和电磁阀来调整空气弹簧气缸里的空气量和压力,改变空气弹簧的硬度和弹性系数(随意调节悬架的软和硬)。通过调节泵入的空气量,调节空气弹簧气缸活塞的行程和长度,可以实现车辆底盘的升高或降低,实现车身底盘高低可调,实现舒适性和操控性的鱼熊双得。我们看到在豪华车型,普遍采用了空气悬挂配置,有效提高了车辆的特性。

●空气弹簧内部充满空气,具备可压缩性,遇到不平路面冲击很多细小震动不易通过空气弹簧传递到车内,提升行驶舒适性。

●随着载荷的增加,空气弹簧内部空气不断被压缩,刚度不断变化,能够实现非线性的刚度曲线,从而提升乘坐的舒适性能。

因此被动悬挂系统参数固定,主动悬挂系统各参数可调。大部分家用车型都是采用了被动悬挂系统,车辆设计之时必须在舒适性和操控性之间取得一个平衡,不同品牌之间底盘悬挂在成本的考虑下会做取舍,以形成与自家品牌相匹配的风格。当弹簧的刚度和减振器的阻尼系数中的一个参数可调,则为半主动悬架(阻尼系数可调),有CDC阻尼连续可变系统和MRC电磁感应悬挂系统。

而弹簧刚度、阻尼系数和长度均可调则为主动悬挂,在可变阻尼减振器的基础上加上可变长度的空气弹簧,构成空气悬架。空气悬架将原有的机械螺旋弹簧和被动减振器升级为空气弹簧+电控阻尼器之外,增加空气供给系统和复杂的电子控制系统,使得空气弹簧能够通过簧内气压的充放有效改变车身的高度以及刚度,电控减振器可以通过阻尼系数的变化来调节悬架的软硬,两者共同作用提升驾乘的舒适性和操控性。

202207201348190198508.png

▲空气悬挂系统

如上图所示,空气悬挂系统的主要部件由空气供给系统(压缩机、储气罐、分配阀)、ECU、空气弹簧、CDC减振器、各类传感器以及相关配套的管路构成。ECU接收各类传感器的信号,确定车身的运动状态(速度、加速度、路面冲击等),对底盘的状态进行调整。压缩机提供空气源,通过分配阀对于气囊进行充放气进而调整空气弹簧的刚度以及车身的高度,通过调整CDC减振器阻尼系数的大小,从而对悬架的参数进行实时调整。

202207201348430131883.png

▲空气悬挂系统

空气弹簧根据结构不同,主要分为囊式和膜式两种。

●囊式空气弹簧:气囊中的封闭压缩气体和夹有帘部线的橡胶气囊组成了囊式空气弹簧 (单个的或三或四节)。弹簧的弹性随着节点数的增加越来越好,相反的密封性就会变差,钢制的腰环围在节与节中间来使中间部分,不会径向的向外扩张。上下盖板密闭了气囊,在商用车上使用比较多。

●膜式空气弹簧:密闭气囊由橡胶膜片和金属压制件组成,多用于乘用车上。

●袖筒式空气弹簧结构也比较简单,可以减少重量和装配的复杂性。

橡胶空气弹簧工作时,内腔充入压缩空气形成一个压缩空气气柱。随着振动载荷量的增加,弹簧的高度降低,内腔容积减小,橡胶弹簧的刚度增加,内腔空气柱的有效承载面积加大,此时橡胶弹簧的承载能力增加。当振动载荷量减小时,橡胶弹簧的高度升高,内腔容积增大,橡胶弹簧的刚度减小,内腔空气柱的有效承载面积减小,此时橡胶弹簧的承载能力减小。

202207201349100154313.png

▲不同的空气弹簧

空气弹簧在有效的行程内的高度、内腔容积、承载能力随着振动载荷的递增与减小发生了平稳的柔性传递、振幅与振动载荷的高效控制;还可以用增、减充气量的方法,调整弹簧的刚度和承载力的大小,还可以附设辅助气室,实现自控调节。

Part 2空气悬挂容易坏么?

实际上空气悬挂随着高级感(满满的逼格)而来的是高额的成本,相比传统悬架,空气式可调悬架结构较为复杂,出现故障的几率和频率也会高于螺旋弹簧悬架系统。

202207201349380183630.png

▲复杂的空气悬架系统

使用时间一长,空气中的水分就容易附着在橡胶层上并使橡胶层龟裂,这非常考验接头和橡胶膜等部件的耐磨损能力,而且外露的橡胶本来就容易受到环境影响,出现老化,这个时候整个空气悬挂系统就会失效,如果驾驶当中,出现碎石击穿气囊也可能会使系统失效,空气悬挂是容易坏的部件。如果系统出现失效,空气弹簧会出现漏气,那时车身会塌下来的糟糕体验会让消费者非常崩溃。

202207201349590192838.png

▲表1.空气悬挂的失效模式

Part 3理想L9的空气悬挂

在理想ONE身上,由于悬架偏软的问题,加上本身加速性也比较强,乘坐者相对比较容易晕车。理想L9的空气悬架,解决了理想ONE因为悬架调教偏软带来的问题,但是确实存在搭载的空气悬架电子调节失灵、空气包爆炸等事故。目前这一次的车辆,到底什么问题,还需要等理想官方有细致的调查,通过调取当天的工作数据,对经过的地点和路面进行复现。我们这些吃瓜群众,还需要理想给出细致的调查结果。

汽车维修课程推荐
汽车构造与原理

课程概述

本课程是汽修专业的一门专业核心课程,通过丰富的教学资源让学生掌握汽车底盘的基本构造、工作原理和汽车底盘维修的专业知识。

培养学生了解汽车的行驶原理,掌握汽车底盘及各总成的结构、工作原理,并具有对汽车底盘各总成的使用、维修、检测等方面的能力。

1、了解发动机的总体结构与工作原理;

2、熟悉相关专业术语;

3、熟悉四冲程汽油机和柴油机的结构与原理的主要区别;

4、四冲程发动机的工作原理和两冲程的原理各自特点;

5、掌握有关结构的主要特点和功能熟悉减振和降噪装置的工作原理和功能;

6、熟悉配气机构的功能和组成熟悉配气定时概念和作用掌握的气门组和气门传动组的功能和结构特点;

7、掌握系统的组成、功能和工作原理及特点;

8、掌握相关系统的功能、结构组成和工作原理熟悉有关结构的特点。

授课目标

1)掌握汽车主要系统及零部件的结构及工作原理;

2)了解汽车技术发展趋势;培养学生的逻辑思维、判断和归纳能力,能对汽车主要系统及零部件进行结构分析;  

3)能综合运用车辆结构基础知识进行一定的设计计算; 

4) 熟悉主要总成的拆卸及装配,能够通过实验验证主要总成的工作原理;

5)新能源汽车的结构与原理,新能源汽车的发展趋势。

202209201448320156616.jpg

¥0.1元
汽车发动机构造与维修

本课程从高等职业教育对汽车检测与维修专业出发,探讨了以工作任务为导向的项目化教学在《汽车发动机构造与维修》课程中的应用.课程系统介绍汽车发动机的总体结构、基本工作原理、分类和性能评价以及各组成系统的作用、结构和工作原理和发动机零部件的拆装。使学生从整体上对汽车发动机构造与维修所需要的知识有初步认识,培养学生对汽车发动机的零部件检修。 

主要内容包括:发动机总体构造、曲柄连杆机构构造与维修、配气机构构造与维系、电控汽油喷射系统构造与维修、柴油机燃料供给系统、润滑系统构造与维修、冷却系统构造与维修、点火系统和起动系统构造与维修、发动机维护工艺等。

¥0.1元
汽车维修热门资料
汽车维修后,车主如何检查?
汽车维修是保障车辆正常运行的重要环节,维修后的检查工作同样不可忽视。在车辆维修后的检查过程中,车主需前往车前部,仔细察看保险杠及拖钩的稳固性,同时审视散热器护罩、发动机罩、叶子板以及驾驶室,确认这些部位是否存在凹凸或裂纹。
汽车悬挂系统调校方法有哪些?
车辆悬挂系统对于车辆的操控性、舒适性和稳定性都有着至关重要的影响。汽车悬挂系统的调校是一项复杂且关键的工作,调整汽车悬挂系统可从调整弹簧硬度、减震器阻尼以及改变悬挂高度等方面入手。弹簧硬度方面更换不同硬度的弹簧能改变支撑力硬弹簧提升操控性软弹簧提升舒适性。减震器阻尼的调整能改变压缩和回弹速度影响稳定性与舒适性。改变悬挂高度则会影响车辆重心和离地间隙。
什么是空气悬挂?
最近大家都知道理想L9上了热搜,而之前理想在宣传过程中在此自研的悬架控制系统出现一例问题以后,目前已经成为一次公关事件,下面跟大家一起讨论一下空气悬挂: ●空气悬挂式什么,有什么好处?为什么理想One上不用,而理想L9上要用? ●空气悬挂容易坏么?它的失效模式是什么? ●理想L9的空气悬挂目前的情况有哪些可能性,买了的车主需要担心吗? 其实大家关心的是既然是500万以内最好的SUV,那配置的空气悬挂这事是不是真的名副其实呢。
汽车动力系统与油耗有什么关系?
汽车动力系统与油耗之间存在密切的关联,动力系统的设计、技术配置和运行状态直接影响燃油经济性。在汽车的使用过程中,很多车主都非常关注油耗问题,因为它直接关系到使用成本。而汽车动力系统作为汽车的核心组成部分,与油耗之间存在着紧密的联系。
涡轮增压发动机和自然吸气哪个更可靠?
涡轮增压和自然吸气发动机在动力、油耗、技术可靠性、使用寿命以及制造和维护成本方面存在明显差异。自然吸气发动机在可靠性方面通常更占优势,而涡轮增压发动机的可靠性随着技术进步已显著提升,但复杂结构仍使其故障风险略高。
汽车碰撞测试成绩如何影响安全性?
汽车碰撞测试成绩是衡量汽车安全性的重要指标,它对汽车的实际安全性有着多方面的影响。首先,汽车碰撞测试成绩反映了车辆在不同碰撞场景下的结构完整性。
用户登录
手机快速登录
微信扫码登录
登录
获取验证码
登录
获取验证码
我已阅读并接受《服务协议》
注册

汽车线上课程

让学习直观有趣