对此,众多汽车设计大师们研究出各种技术来解决这一问题,但其中最具里程碑意义的还数空气悬挂技术(Airmat i c )的问世. 空气悬挂也并不是最近几年才研发的新技术,它们的基本技术方案相似,主要包括内部装有压缩空气的和阻尼可变的减震器两部分。 与传统钢制相比较,空气悬挂具有很多优势,最重要的一点就是弹簧的弹性系数也就是弹簧的软硬能根据需要自动调节。例如高速过弯时,外侧车轮的空气弹簧和减震器就会自动变硬,以减小车身的侧倾,在紧急制动时电子模块也会对前轮的弹簧和减震器硬度进行加强以减小车身的惯性前倾。当谈论悬架的时候,永远不可能绕开两个话题——舒适性和操纵稳定性。*空气悬架和减振阻尼可调是一回事?很多配备空气悬架的车型减振器阻尼也是可调的,但减振器的阻尼调节是独立的,和是否使用空气弹簧无关。
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。
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。
另外,车轮受到地面冲击产生的加速度也是空气弹簧自动调节时考虑的参数之一。例如高速过弯时,外侧车轮的空气弹簧和减震器就会自动变硬,,以减小车身的侧倾,在紧急制动时电子模块也会对前轮的弹簧和减震器硬度进行加强以减小车身的惯性前倾。因此,装有空气弹簧的车型比其它汽车拥有更高的操控极限和舒适度。 我们以装备在 Maybach 上的AIRMATIC.DC空气悬挂系统为简例说明弹簧软硬的变化。弹簧的弹性系数是通过橡胶皮腔中空气的流量来调节的。在短波路面或高速过弯时,皮腔中的部分气体会被锁定,在皮腔受压时,空气流量减小,令弹簧变硬,以减小车身起伏和提高车身稳定性。在普通路面上,所有空气都可以自由流动,皮腔受压时
传感器将收集到的信号传给控制单元,控制单元经过计算再发出指令来调节空气弹簧硬度和减震器阻尼,从而达到最理想的弹性状态。这个看来十分复杂的过程在整个系统内的反映时间只有几十微秒。因此,空气悬挂系统对车轮的每一个微小动作都能做出及时而且恰当的反应。 Maybach 和 Phaeton 空气悬挂系统的自适应减震器都采用叫做SKYHOOK的计算方法,这个算法的基本原则是减小车身在各个方向上的加速度,同时尽可能保证车轮拥有最完美的贴地性能,这样就能提供最完美的操控感受和无穷的驾驶乐趣。
到了90年代也就是从揽胜开始,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。性能与耐用度都有了很大程度的提升,随着电子技术的发展,功能也变得越来越丰富。
空气悬架和普通悬架的区别
传统悬架候总的弹簧起到车架与车桥之间作弹性联系,承受和传递垂直载荷,缓和及抑制不平路面所引起的冲击,减震器用以加 快震动的衰减,限 制车身和车轮的振动。
空气悬架中用空气弹簧取代了普通弹簧作为弹性元件,正是因为气体的可压缩及可膨胀性,使得空气弹簧除了可以起到在车身与车轮之间作弹性联系,承受和传递垂直载荷,缓和及抑制不平路面所引起的冲击外,还可以主动的调节车身高度,这就为下面我们要提到的电子控制悬架系统做了铺垫。