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[科普]汽车主动悬挂--空气悬挂

 辣笔小星 2021-03-06

之前小星介绍了弹簧和减震器组成的汽车减震系统。突然有朋友问起空气弹簧里面真的是空气吗?要解答这个问题,就要来介绍一下汽车主动悬挂当中的空气悬挂了。跟着小星一起来了解下吧。

首先先来揭晓答案,空气悬挂系统中的空气弹簧确实内部是空气。

空气悬挂是一种汽车主动悬挂,它能够实现的功能有:

1.自动水平调节

2.设定不同的车辆高度

3.根据车速自动调节车身高度

4.设定不同的车辆减震阻尼

↑主动空气悬挂使得车身高度可以灵活调节

为了实现如上提到的功能,空气悬挂分成两大组成部分—空气弹簧和空气阻尼控制阀。

这两大部分可以安装在一起成为一体式空气悬挂,也可分离安装成为分离式空气悬挂。

其中空气弹簧的关键部分为管状气囊。优质弹性材料和用尼龙制成的织物芯层(高强度支架)使得管状气囊具有良好的开卷特性和反应灵敏性。管状气囊内部的压缩空气就是空气悬挂能够对车辆提供有效支撑的秘密。通过调节压缩空气压力即可调节空气弹簧的支撑力和车身高度。

↑空气弹簧和空气阻尼控制阀一体式空气悬挂(来自于大众自学材料)

↑空气弹簧和空气阻尼控制阀分离式空气悬挂(来自于大众自学材料)

关于空气阻尼控制阀的控制原理,我们以如下一体式空气悬挂为例来看一下。

空气阻尼控制阀会影响活塞杆一侧工作腔(工作腔1)的液压油流动阻力从而调节整个压缩回弹过程的阻尼。空气阻尼控制阀的流动阻力与控制压力(空气弹簧压力)有固定的对应关阻尼力由相应的阻尼阀(压缩/回弹)和空气阻尼控制阀形成的流动阻力决定。

↑空气悬挂内部组成结构示意图(来自于大众自学材料)

工作腔1通过一个孔与空气阻尼控制阀相连。当空气弹簧压力较小时,那么空气阻尼控制阀所形成的液压油流动阻力也小,因此一部分减振液压油会流过阻尼阀,于是阻尼力就减小了。当空气弹簧压力较大时,那么空气阻尼控制阀所形成的液压油流动阻力也大,于是阻尼力就增大了。

↑空气悬挂低空气压力时的压缩回弹过程示意图(来自于大众自学材料)

↑空气悬挂高空气压力时的压缩回弹过程示意图(来自于大众自学材料)

由于空气弹簧和空气阻尼控制阀可通过软管相连,因此它可以分成一体式布置和分离式布置两种布局。从而满足不同车型不同空间的布置要求。比如,奥迪A6的前轮驱动车型采用分离式空气悬挂的后悬挂,而四轮驱动车型则采用分离式空气悬挂的后悬挂。它也可以灵活的配置于同一车型前后悬挂进行不同的搭配。

↑采用分离式空气悬挂的奥迪A6后悬挂示意图(来自于大众自学材料)

↑采用一体式空气悬挂的奥迪A6后悬挂示意图(来自于大众自学材料)

配备了主动空气悬挂的车型使得驾驶模式动态调整系统变得更为完整。我们以奥迪的全新一代Q5进行举例。其驾驶模式动态调整系统可按照驾驶者的选择,通过对主动空气悬挂对前后悬挂的高度和软硬程度进行调整。同时该驾驶模式动态调整系统还可以对转向系统、动力系统、甚至灯光、空调和声效控制系统进行统一地调节,从而满足舒适或是运动的驾驶工况。

↑全新奥迪Q5配备空气悬挂的驾驶模式动态调整系统(来自奥迪)

综上所述,借由大众的自学材料的内容介绍了主动空气悬挂组成部分和工作原理。主动空气悬挂可以灵活地设定车身高度和悬挂阻尼。同时主动空气悬挂更是逐渐成为了驾驶模式动态调整系统不可或缺的组成部分。对于更多主动悬挂的细节,一起来看一下奥迪的介绍视频进一步了解一下吧。



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