【正文】 車懸架系統(tǒng) ， 汽車空調(diào)系統(tǒng)等已不能滿足人們的要求。為了滿足人們對汽車舒適性的要求，20 世紀90 年代以來，在汽車電子技術(shù)以及高速公路發(fā)展的同時，各汽車公司相續(xù)開發(fā)了電子控制懸架系統(tǒng)等提高汽車舒適性的電子控制系統(tǒng)。哈維福特一世（Henry Ford I）和托馬斯愛迪生（Thomas Alva Edison）的技術(shù)支持下，在 1934 年研制出了柱式空氣彈簧懸架系統(tǒng)——AIREDE 空氣彈簧。試驗結(jié)果顯示了空氣懸架系統(tǒng)的內(nèi)在優(yōu)越性。20 世紀50 年代中葉，固特異輪胎公司研制出一種滾動凸輪式空氣彈簧，凸輪在活塞的型面上滾動，從而控制空氣彈簧的負載變化關(guān)系曲線。　　隨后不久，空氣懸架技術(shù)在歐洲也得到很快發(fā)展，但歐洲的發(fā)展道路和北美有些不同。這種不同的發(fā)展道路使歐洲的空氣懸架設計只適用于某種具體車型，并采用一些復雜技術(shù)，因而其成本較高。　　美國紐威不久，紐威公司向商用車市場投放了世界上第一種實際應用的空氣懸架系統(tǒng)。隨后紐威公司開發(fā)了一系列空氣懸架產(chǎn)品，應用于世界各地的客車、貨車、小轎車及鐵道車輛上。部分轎車也逐漸安裝使用空氣懸架，如美國的林肯、德國的 Benz300SE 和 Benz600 等。國外汽車空氣懸架發(fā)展經(jīng)歷了“鋼板彈簧 氣囊復合式懸架→被動全空氣懸架→主動全空氣懸架（即 ECAS 電控空氣懸架系統(tǒng)）”的型式變化。目前 ECAS 系統(tǒng)在歐洲一些國家的大客車上已經(jīng)大量應用。 我國空氣懸架的應用發(fā)展現(xiàn)狀　　目前國內(nèi)擁有空氣懸架項目的公司為數(shù)眾多，但真正擁有空氣懸架系統(tǒng)設計開發(fā)、制造的寥寥無幾，規(guī)模也十分有限。由于代理公司主要是以追求經(jīng)營利潤為導向，對設計匹配等技術(shù)環(huán)節(jié)往往存在先天不足，導致主機廠出現(xiàn)問題時無法及時解決等問題，影響被代理產(chǎn)品的聲譽及市場，因此，國外的制造公司也紛紛以不同的方式直接介入中國市場。另外，整車廠為降低成本，把空氣懸架系統(tǒng)細分成氣囊、推力桿、直拉桿、穩(wěn)定桿、高度閥、平衡閥、線束、減振器、導向臂等項目采購，也導致了國內(nèi)空氣懸架產(chǎn)品的部件加工、制造正在往高度離散的方向發(fā)展。目前空氣懸架主要集中應用在高等級客車上，但是受多方面因素的制約，空氣懸架的配置率還很低，基本上還屬于“導入”階段。此外，國內(nèi)其它一些客車廠家也都是少批量、以選裝國外空氣懸架產(chǎn)品為主。由于國內(nèi)已經(jīng)能夠生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的空氣懸架部件，以此為支撐，汽車主機廠開始自己設計空氣彈簧懸架產(chǎn)品。以鄭州宇通客車股份有限公司為例，2022 年以前采用北京柯布克公司代理的產(chǎn)品，由于該產(chǎn)品與中國車輛、道路匹配出現(xiàn)了一系列問題，后來部分采用其他公司代理的產(chǎn)品，同樣出現(xiàn)了問題，而且存在成本昂貴的因素。2022 年宇通公司本部生產(chǎn)空氣懸架客車 235 輛，除“猛獅”系列屬德國進口底盤外，國產(chǎn)車空氣懸架各部件大多為國內(nèi)加工制造。以安凱、西沃為典型代表。目前，擺在國內(nèi)商用車廠商面前的形勢是：誰先掌握了汽車空氣懸架的開發(fā)技術(shù) ，誰領(lǐng)先開發(fā)出配置空氣懸架的成熟車型，誰就掌握了今后若干年內(nèi)商用車市場的先機和主動。 　　我國長春汽車研究所早在 1957 年就開始了空氣懸架技術(shù)的研究，不少高校的相關(guān)專家及研究機構(gòu)多年來也做了大量富有成效的工作，并取得了許多重要研究成果。我國汽車懸架技術(shù)的研究和應用與歐美等發(fā)達國家相比處于明顯的落后地位。懸架產(chǎn)品的設計開發(fā)滯后，一方面表現(xiàn)在設計手段落后，計算機應力分析、動態(tài)仿真在企業(yè)中應用還較少；另一方面沒有建立一套完善的設計評價體系。我國交通行業(yè)標準《營運客車類型劃分及等級評定》已經(jīng)規(guī)定，高級大、中型客車要采用空氣懸架，但既沒有一家整車廠能獨立設計出空氣懸架并成功地應用于整車，也沒有一家懸架專業(yè)公司能夠設計出并向市場提供成熟的空氣懸架產(chǎn)品。　　根據(jù)這種狀況，我國汽車零部件企業(yè)應當抓住機遇，加快研發(fā)空氣懸架產(chǎn)品。最后，應摒棄狹隘的自主開發(fā)理念，積極開展與國外強勢企業(yè)的合資合作，加快融入空氣懸架領(lǐng)域的國際競爭、合作和發(fā)展，最終實現(xiàn)我國商用汽車整體技術(shù)水平及競爭實力的提升。 汽車懸架的功用汽車懸架最主要的功能是傳遞作用在車輪和車架(或車身)之間的一切力和力矩，并緩和汽車駛過不平路面時所產(chǎn)生的沖擊，衰減由此引起的承載系統(tǒng)的振動，以保證汽車的行駛平順性。采用彈性聯(lián)接后，汽車可以看作是由懸掛質(zhì)量(即簧載質(zhì)量)、非懸掛質(zhì)量(即非簧載質(zhì)量)和彈簧 (彈性元件)組成的振動系統(tǒng)，承受來自不平路面、空氣動力及傳動系、發(fā)動機的激勵。此外，懸架中確保車輪與車架或車身之間所有力和力矩可靠傳遞并決定車輪相對于車架或車身的位移特性的連接裝置統(tǒng)稱為導向機構(gòu)。在有些懸架中還有緩沖塊和橫向穩(wěn)定桿。在有些情況下，某一零部件兼起兩種或三種作用，比如圖 21 鋼板彈簧非獨立懸架兼起彈性元件及導向機構(gòu)的作用，22 麥克弗遜懸架 (McPherson strut suspension，或稱滑柱擺臂式獨立懸架)中的減振器柱兼起減振器及部分導向機構(gòu)的作用，有些主動懸架中的作動器則具有彈性元件、減振器和部分導向機構(gòu)的功能。圖 23 汽車懸架示意圖非獨立懸架如上圖 23 汽車懸架示意圖(a)所示。若采用鋼板彈簧作彈性元件，它可兼起導向作用，使結(jié)構(gòu)大為簡化，降低成本。非獨立懸架由于非簧載質(zhì)量比較大，高速行駛時懸架受到?jīng)_擊載荷比較大，平順性較差。這樣使得發(fā)動機可放低安裝，有利于降低汽車重心，并使結(jié)構(gòu)緊湊。非獨立懸架 23 汽車懸架示意圖（b）的鮮明特色是左、右車輪之間由一剛性梁或非斷開式車橋聯(lián)接，當單邊車輪駛過凸起時，會直接影響另一側(cè)車輪。當左右車輪跳動幅度不一致時，后支持橋中呈 V 形斷面并與左右縱臂固結(jié)在一起的橫梁受扭，由于其具有一定的扭轉(zhuǎn)彈性，故此種懸架既不同于非獨立懸架，也與獨立懸架有別。按照彈性元件的種類，汽車懸架又可以分為鋼板彈簧懸架、螺旋彈簧懸架、扭桿彈簧懸架、空氣懸架以及油氣懸架等。圖 24 汽車被動懸架主動懸架有作為直接力發(fā)生器的動作器，可以根據(jù)輸入與輸出進行最優(yōu)的反饋控制，使懸架有最好的減震特性，以提高汽車的平順性和操縱穩(wěn)定性。 半主動懸架可看作由可變特性的彈簧和減振器組成的懸架系統(tǒng)，雖然它不能隨外界的輸入進行最優(yōu)的控制和調(diào)節(jié)，但它可按存儲在計算機的各種條件下最優(yōu)彈簧和減振器的優(yōu)化參數(shù)指令來調(diào)節(jié)彈簧的剛度和減振器的阻尼狀態(tài)。 如前所述，汽車懸架和懸掛質(zhì)量、非懸掛質(zhì)量構(gòu)成了一個振動系統(tǒng)，該振動系統(tǒng)的特性很大程度上決定了汽車的行駛平順性，并進一步影響到汽車的行駛車速、燃油經(jīng)濟性和運營經(jīng)濟性。此外，懸架對整車操縱穩(wěn)定性、抗縱傾能力也起著決定性的作用。懸架設計可以大致分為結(jié)構(gòu)型式及主要參數(shù)選擇和詳細設計兩個階段，有時還要反復交叉進行。第三章 電控懸架系統(tǒng)概述 電子控制懸架系統(tǒng)的功用電子控制懸架系統(tǒng)(ECSS， Electronic Controlled Suspension System)，又稱電子調(diào)節(jié)懸架系統(tǒng)(Electronic Modulated Suspension System)，簡稱為 EMS。這種車輛在行駛過程中懸架剛度和阻尼系數(shù)不能改變的懸架稱為被動懸架。為了滿足汽車懸架系統(tǒng)平順性和操縱穩(wěn)定性兩項性能要求，克服被動懸架的剛度和阻尼系數(shù)不能調(diào)節(jié)的弱點，便出現(xiàn)了汽車主動懸架的概念。車輛在行駛過程中懸架剛度和阻尼系數(shù)可人為地加以控制，并不斷變化的懸架稱為主動懸架。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，在汽車懸架系統(tǒng)中采用了電子控制技術(shù)，便形成了電子控制懸架系統(tǒng)，簡稱電控懸架。 電子控制懸架系統(tǒng)的組成及原理圖 31 豐田凌志 LS400 轎車電控空氣懸架結(jié)構(gòu)圖各種車型的電控懸架雖