车史上的黑科技 揭秘空气悬架发展历程

车史上的黑科技 揭秘空气悬架发展历程

众所周知，悬架系统作为车辆的一个重要组成部分，与车辆操控性能以及驾乘感受有着直接关系。空气悬架作为舒适的代名词，大多数国人对于空气悬架的认识应该来自于上世纪九十年代的林肯城市，标配的后空气悬架使其成为了人们对于豪华、舒适认知的启蒙车型。实际上，早在一百多年前就有人提出了空气弹簧的概念，如今，配备空气悬架的车型已不在少数，今天我们就跟大家讲讲空气悬架。

不知从何时起，人们似乎默认空气悬架的性能是优秀的，可高可低、可软可硬。可是空气悬架的性能真的很优秀吗？为什么空气悬架越来越普及？它又是如何实现“秒杀”普通悬架性能的？这一切还要从它的诞生之初讲起。

在大家的普遍认知中，钢板弹簧与螺旋弹簧似乎才是悬架系统的鼻祖，而事实上，在螺旋弹簧实现量产之前，空气弹簧的概念就已出现，只是受制于当时科技水平的限制，材料以及设计、加工水平都无法达到实用的目的，而对材料以及加工技术要求相对较低的螺旋弹簧与扭杆弹簧就得到了广泛应用。

1920年，法国人George Messier设计了第一个真正意义上的空气弹簧，并进行了实车试验。随后在1929年，捷克斯洛伐克的太拖拉（TATRA）汽车公司也尝试了空气弹簧的设计，并在T24卡车后轴上装备了空气弹簧。虽然此时的空气弹簧已经接近如今的空气悬架概念与结构，但是依然受到了制造工艺以及材料的问题，并达不到实用的目的。

在经历了第二次世界大战以后，美国汽车工业也得到了快速发展，二战推动了汽车工业以及汽车技术的发展。终于在1946年，美国人William Bushnell为他设计的 StoutStout Scarab实验车上装备了由Firestone公司设计生产的空气弹簧，这也是世界上第一辆采用全空气悬架的汽车。作为第一个吃螃蟹的人，螃蟹的吃法与味道还是需要适应、学习的。

空气弹簧经历了四十余年的发展，依然没有解决制造工艺以及材料的问题，减振性能与耐用性的问题依然没有得到解决。

很快，空气悬架的研发工作在它的起源地美国迅速发展，终于在1957年实现了它的实际应用与量产化。而第一个装备空气悬架的量产车型是凯迪拉克Eldorado Brougham，此时的空气悬架系统已经具备了如今空气悬架系统的雏形，车身高度传感器与自动平衡功能都有配备，不过有虽有，实际功效却并不见得乐观，传感器的反应速度并没有使该系统达到理想的效果。

在德国汽车工业飞速发展的上世纪五、六十年代，德国人民怎能眼巴巴看着美国人民用上了如此高大上的空气悬架？So，宝沃（Borgward）这家当时的豪华车品牌率先站了出来，1960年推出了德国第一款装备空气悬架的轿车——P 100。

很快，奔驰也推出了自己的空气悬架系统，并将它搭载于300SE（W112）车型上。看似很有普及趋势的空气悬架系统发展至此时，它的实际使用效果并没有多么理想，距当时有着魔毯之称的雪铁龙液压悬架系统还有很大差距，液压悬架系统依然是当时最舒适的悬架系统。

空气悬架的起源与发展

空气悬架在奔驰300SE上的配备开启了一个小范围潮流，但是这并不代表空气悬架从此走上了正轨。根据奔驰的常规套路，充当“小白鼠”的300SE车型在舒适度上虽然并没有超于雪铁龙DS，但是这已经是一个质的飞跃，所以奔驰决定继续发展空气悬架系统。

奔驰的小范围推广以及劳斯莱斯的使用开启了空气悬架系统在欧洲的普及，越来越多的厂家与车型开始使用空气悬架系统。不过，在大洋彼岸的美国，空气悬架系统的发展却遇到了瓶颈，从德国宝沃P 100车型之后，美国车企就停止了对空气悬架系统的生产，而这个真空期长达二十余年。

上世纪八十年代，正值日本经济泡沫时期，高速发展的汽车工业在那个年代创造出了无数新技术以及经典车型。在对汽车科技不断探索的过程中，空气悬架也成为了日本厂商下手的对象。

除了轿车领域，在SUV领域已占据霸主地位的路虎也在空气悬架领域插了一脚，从第一代揽胜就开始强调的舒适、豪华，怎能少的了空气悬架这个秘密武器，于是路虎便为揽胜装备了空气悬架系统。也就是从揽胜开始，空气悬架再次开始成为潮流，只是这次技术更加成熟、应用范围更广，空气悬架真正在全球范围内开始迅速发展、普及。

进入二十一世纪后，空气悬架经过了一个世纪的发展，性能与耐用度都有了很大程度的提升，而功能也变得越来越丰富，应用范围也覆盖到了各个类别。更多车型的使用使得人们很容易就能有机会体验到它所带来的舒适驾乘感受。

坎坷发展历程

既然各大厂商费了半天劲也要研发的东西，它到底是什么样的？又是如何实现这些功能的呢？经过了一个世纪的发展，空气悬架的结构与主要功能已基本固定，那么我们就以目前主流车型所搭载的空气悬架系统进行分析，揭秘空气悬架的奥秘。

顾名思义，空气悬架与普通悬架之间的区别最明显的就是减振系统采用了空气弹簧而非金属材质的螺旋弹簧，并且目前大部分空气悬架系统都具有高度可调功能，所以也就会有空气供给装置以及高度控制阀等装置。

空气悬架通过空气泵来调整空气弹簧的空气量和压力，可改变空气弹簧的硬度和弹性系数。通过调节泵入的空气量，可以调节空气减振器的行程和长度，可以实现车辆底盘的升高或降低。

而空气悬架的控制方式也很简单，现在大部分装有空气悬架系统的车辆都具有主动控制功能，比如通过车内控制按键将底盘升高后，为了提高车辆的行驶稳定性，在车速超过一定限制后会自动对气囊进行放气，降低车身至“普通模式”来保证行驶稳定性。即使是在“普通模式”下，当车速超过一定速度后，气囊也会自动压缩，将高度降到比“普通模式”更低的位置。

在一些跨界车型、运动车型以及SUV车型中，由于自身底盘高度较低或者使用环境较为复杂，装备可以调节底盘高度的空气悬架系统能够大大提高车辆的通过性。

下面我们通过一个奥迪A6 Allroad quattro自适应空气悬架动画的视频来更好地理解自适应空气悬架系统：

除此之外，为了提高车辆的驾乘舒适度，并提高车辆的通过性以及行驶稳定性，一些豪华车也使用了空气悬架系统，比如有着魔术车身之称的梅赛德斯-奔驰S600。通过对前方路况的提前判断，提前改变悬架系统的阻尼，就可以实现“魔毯”效果。

根据压缩空气的容器不同，空气弹簧可分为囊式和膜式两种类型，囊式空气弹簧是由夹有帘线的橡胶气囊和封闭在其中的压缩空气所组成。气囊的内层用气密性好的橡胶制成，而外层则用耐油橡胶制成。囊时空气弹簧一般由二至三节组成，节与节之间装有腰环，使中间部分不会有径向扩张，并防止两节之间相互摩擦。而膜式空气弹簧由橡胶膜片和金属制件组成，会产生径向扩张，在舒适度的提升以及耐用性上不如囊式弹簧，所以原厂就带有空气悬架系统的车辆一般使用的都是囊式，而膜式气囊一般用于后期改装的空气悬架系统。

揭秘空气悬架

以上所讲到的空气悬架系统的发展与功能都是以乘用车为主，实际上，空气悬架在汽车行业的各个领域都占有一席之地，除了乘用车以外，商用车以及改装车都有不同的应用方法与类型。

同时，对于一些长途驾驶的货车司机而言，采用空气悬架的拖头以及座椅则显得十分有必要。在德国等汽车工业发达国家，城市公交系统也采用了空气悬架，除了能够带来更舒适的乘坐体验外，可向一侧倾斜的车身也极大地方便了一些特殊人群的上下车过程。

编辑点评：空气悬架的历史之悠久想必是很多人所没有想到的，而它的发展之路也可以说充满了坎坷，多次的停滞发展以及技术限制使它历经了近百年之后才真正得以普及，而空气悬架系统的优势与特点也是各大厂商坚持研发的原因，毕竟在这个人们越来越注重享受的时代，人的欲望是促进科技发展的一大因素。