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行業動態

國內重卡平衡懸架現狀與發展趨勢



一、懸架系統概述

懸架系統是現代汽車上的重要總成之一,它把車架(或車身)與車軸(或車輪)彈性地連接起來。其主要任務是傳遞作用在車輪和車架(或車身)之間的一切力和力矩,并且緩和路面傳給車架(或車身)的沖擊載荷,衰減由此引起的承載系統的振動,保證汽車的行駛平順性、操縱穩定性、與駕駛舒適性,使汽車獲得高速行駛能力.

懸架由彈性元件、導向裝置、減振器、緩沖塊和橫向穩定器等組成。一般來說,汽車的懸架系統分為非獨立懸架和獨立懸架兩種。目前國內重型卡車的懸架為非獨立懸架,懸架彈性元件一般為鋼板彈簧。

1、板簧懸架

鋼板彈簧懸架(簡稱板簧懸架)又分為少片變截面鋼板懸架與等截面多片板簧懸架。目前國內95%以上的重卡懸架系統是以縱置鋼板彈簧為彈性元件兼作導向裝置的非獨立懸架,其主要優點是結構簡單,制造容易,維修方便、工藝成熟、工作可靠。缺點是汽車平順性、舒適性較差;簧下質量大,無法適應重卡輕量化的發展。并且不能同時兼顧重卡的舒適性與操縱穩定性。而空氣懸架則充分利用了空氣彈簧變剛性的特性,達到同時兼顧這兩個方面的目的。

2、空氣懸架

空氣懸架系統是以空氣彈簧為彈性元件, 以空氣做彈性介質,在一個密封的容器內充入壓縮空氣(氣壓為0.5~),利用氣體的可壓縮性,實現其彈性作用的。這種彈簧的剛度是可變的,因為作用在彈簧上的載荷增加時容器內的定量氣體受壓縮,氣壓升高則彈簧的剛度增大。反之當載荷減小時,彈簧內的氣壓下降剛度減小,故它具有較理想的彈性特性,因此使用空氣懸架可以更好地保護貨物。

空氣懸架系統包括空氣彈簧、減振器、導向機構和車身高度控制系統??諝鈶壹芟到y一般采用囊式空氣彈簧。減振器主要用來衰減車身的振動。導向機構由縱向推力桿和橫向推力桿等組成。

空氣懸架系統的工作原理(見右圖)是利用空氣彈簧內密閉氣體受壓縮后的剛性遞增性,也就是隨著空氣彈簧不斷被壓縮,其剛度逐漸增加,同時,其內部氣體隨空氣彈簧被壓縮或拉長而壓入或排出,導致空氣懸架系統具有接近理想的動態彈性特性。相對板簧懸架,空氣懸架具有突出的優勢:

1、空氣彈簧具有相對恒定的低自然振動頻率,在保證操縱穩定性的同時,提高了乘坐的舒適性;

2、在裝卸貨物、高速行駛、跨越障礙等不同情況下,可實現車身高度的自由調節;

3、對道路的磨損量可以減少50%,對道路保護作用顯著;

4、通過空氣彈簧內氣體的連通原理,可以方便地實現多橋軸荷和制動力的平衡。

5、當汽車發生偏載時,汽車仍可以保持水平。

6、可大幅度緩解因路面凹凸不平所造成的沖擊,進而保護車載電器、精密儀器免受震動損傷,延長汽車及其零部件的使用壽命,減少維修停工時間,提高汽車的營運效率。

7、延長輪胎和制動系統的使用壽命。

目前空氣懸架控制模式主要有兩種,一種是采用機械高度閥手動調節。另一種為電子控制(ECAS),使傳統空氣懸架系統的性能得到很大改善,汽車在各種路況、各種工況條件下能實現主動調節、主動控制,并增加了許多輔助功能(如故障診斷功能等),提高了懸架操作舒適性和反應靈敏度。電控(ECAS)空氣懸架代表著空氣懸架的發展方向。

3、橡膠懸架

橡膠懸架是以橡膠彈簧為彈性元件,由于橡膠彈簧具有變剛度的特點,因此,整個懸架有較強的承載能力。國內主流廠家如紅巖、解放、重汽等都已經推出橡膠懸架,因為橡膠懸架由美國翰德森公司引進,所以橡膠懸架又叫翰德森(HENDRICKSON,也譯為翰瑞森))懸架。橡膠懸架在承載性、可靠性等方面都比中國重卡傳統使用的鋼板懸架更具優勢,而且能夠適應礦山作業等惡劣工況,橡膠懸架與鋼板彈簧想比有以下有點:
1.結構簡單。橡膠懸架結構簡單,便于安裝,減少裝配時間,提高工作效率,從而降低了成本,增加了效益;

2.自重輕。由于橡膠懸架自重輕(重量比鋼板彈簧降低460kg),可以提高重卡的輕量化,因此可以多承載更多的貨物,提高了經濟效益;還可以在空載下行駛,提高燃油經濟性,降低了油耗,降低了用戶的費用,提高了經濟消息;

3.無需潤滑。橡膠懸架具有免維護,免潤滑的特點,為用戶節省了費用及時間,提高重卡出勤率,增加了經濟效益。

4.具有良好的通過性。橡膠懸架具有良好的通過性,可以有效的減少輪胎的磨損,提高了輪胎的使用壽命 。

5.具有良好的舒適性。橡膠懸架具有變剛度的特點,無論在車輛的空載狀態,還是在滿載狀態,都能為車輛提供良好的舒適性,最大程度的減輕由不平路面引起的振動,減輕了駕駛員的疲勞,保護了車輛部件及貨物的完整性,提高了車載部件的壽命。

6.彈性元件的損壞,不會影響整車的行使。使用傳統板簧結構時,一旦板簧損壞,整車則無法行駛,只能更換新的板簧。而裝配橡膠懸架的車輛,如果車輛行駛過程中彈性元件損壞,不會影響整車的行駛,可以將貨物送到目的地后,再實施更換。

7.可大大降低輪胎的磨損。車輛行駛過程中輪胎的跳動會引起輪胎的磨損,由于橡膠懸架大大改善了行駛的平順性,可以大大減少輪胎的磨損。

二、國內重卡懸架發展現狀

1、板簧懸架

國內汽車懸架彈簧生產企業160余家,遍布全國各地,具有規模的專業生產企業(生產規模在0.8萬噸以上)約80余家。產品質量水平己達到國外先進國家90年代水平。大部分企業規模較小,生產集中度低,散亂差問題較嚴重。其中真正形成大規模、大批量生產的企業為數不多,大多仍停留在簡單生產工藝的水平上,產品成本較高,難以參與國際市場競爭。
國內能夠生產高檔次汽車鋼板懸架彈簧的企業只有4家:一汽集團遼陽汽車彈簧廠、東風汽車懸架彈簧有限公司、重慶紅巖汽車彈簧廠、山東汽車彈簧廠,具有生產多種疊片簧、漸變剛度彈簧、少片變截面鋼板彈簧和雙曲率半徑及平直段的汽車鋼板彈簧的能力。國內能夠同時生產客車、貨車、轎車懸架彈簧的廠家只有三個:一汽集團遼陽汽車彈簧廠、東風汽車懸架彈簧有限公司、山東汽車彈簧廠。

在重卡領域,每家重卡廠基本上都有自己的鋼板彈簧配套廠家,一汽解放板簧懸架主要配套廠家是一汽集團遼陽汽車彈簧廠,東風重卡板簧懸架主要配套廠家是東風汽車懸架彈簧有限公司,中國重汽板簧懸架主要配套廠家是山東汽車彈簧廠,上期依維柯紅巖板簧懸架主要配套廠家是重慶紅巖汽車彈簧廠與重慶紅旗鋼板彈簧廠,江淮與華菱重卡板簧懸架主要配套廠家是安徽安簧機械股份有限公司。

2、空氣懸架

空氣懸架彈簧是一種運用在高檔客車和重型載貨車上的平衡懸架系統,是世界鋼板彈簧發展趨勢,空氣懸架簧的最終發展趨勢是不再需要或使用很少的彈簧扁鋼??諝鈶壹茉跉W美發達國家已經有70多年的發展歷史,二十世紀五十年代,空氣懸架彈簧開始應用在載重車、小轎車、大客車及鐵道車輛上。到六十年代,德國、美國等工業發達國家生產的大部分公共汽車中裝有了空氣彈簧懸架。

目前歐、美地區95%的客車、80%的貨車和40%的掛車都已使用空氣懸架系統,而我國仍處于起步階段,空氣懸架系統只應用在一些豪華客車和少部分重型貨車和掛車上。雖然重汽HOWO-A7、東風天龍、解放J6、華菱星凱馬等各廠家上市的新產品高配中都有空氣懸架,但真正被市場接受,實現量產還需要一段時間。這主要與中國國情有關,國內雖然治理超載超限力度不斷加強,但是用戶超載現象仍然比較嚴重,空氣懸架系統由于超載性不好,加之價格昂貴、國內物流業競爭激烈、利潤微薄,所以一直不被客戶接受,只能在精密儀器、電子設備等特殊貨物的運輸中有所應用。

空氣懸架系統的初始成本高于鋼板彈簧懸架系統,但是根據世界各地使用經驗證明,空氣彈簧的總使用壽命卻較長,一般比鋼板彈簧懸架系統長10倍左右,維修工作少,這也有助于延長汽車壽命,因此運營成本要低于鋼板彈簧懸架系統,在運營過程中就可以收回了較高的初始投入。

11月07日 20:56:24

平衡懸架行業動態

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