下一个浪潮，是“空气悬架”？

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速度向来是人类孜孜追求的目标，秦始皇乘着飞驰的马车登临泰山，在畅享奔逸绝尘快感时，定难免舟车劳顿。如何在速度和舒适之间找到平衡点，最简单的办法就是在车身与车轴之间增加一个悬架。

# 撰文 | 萧洋    编审 | 宇傅

01. 概述

■ 悬架是指车轮与车身之间连接的部分，它主要有两大主要作用：一是减震作用；二是支撑作用。

■ 悬架系统主要由三种部件组成：连杆、弹簧和减震器。

（1）连杆：用来控制车轮运动的方式和角度，比如双臂式、单臂式、扭转梁式、多连杆式等。

（2）弹簧：用来支持车身的重量，也可在车轮通过凹凸不平的路面时发挥缓冲作用，比如螺旋式、钢板式、扭杆式、空气弹簧等。

（3）减震器：抑制弹簧的过分振荡，比如液压式、充气式、电磁式等。



02. 悬架的形式

■ 汽车悬架可以从多种维度进行分类，根据结构的不同，可以分为独立悬架和非独立悬架。

■ 独立悬架：指左右两个车轮之间没有硬轴连接，一轴侧车轮跳动时不会影响到另一侧车轮。独立悬架结构相对复杂，成本相对较高。常见的独立悬架包括麦弗逊式悬架、双叉臂式悬架和多连杆式悬架。

（1）麦弗逊式悬架 ：连杆是A形控制臂，A臂可以承担车轮下端的横向力和纵向力。具有结构紧凑、集成度高的优点，但受限于机构制约，横向刚性较差，对车辆俯仰和扭矩转向抑制不足。

（2）双叉臂式悬架：它的下部构造与麦弗逊式悬架一样，是一根A臂，同时车轮上部也有一根A臂与车身相连。

（3）多连杆式悬架：它的连杆比一般悬架要多，一般把四连杆或更多连杆结构的悬架称为多连杆式悬架。优点是设计自由度高，缺点是对布置空间需求大，成本高。



■ 非独立悬架：指两个车轮之间有硬性连接物，当一侧车轮跳动时，另一侧车轮也会受到影响。常见的非独立悬架为扭转式悬架。

扭转梁式悬架：左右车轮之间通过一个扭转梁连接。结构相对简单，成本适中，虽然是非独立悬架，但在动态性能方面的表现接近于独立悬架，适用于紧凑型轿车和SUV的后悬架。

■ 汽车悬架可以从多种维度进行分类，根据控制形式的不同，可以分为被动悬架、半主动悬架和主动悬架。

（1）被动悬架：刚度和阻尼出厂时已设定，均不可调。优点是结构简单，成本低。缺点是操控性、舒适性较差。目前绝大多数汽车采用被动悬架。应用于传统乘用车，代表车型：卡罗拉。

（2）半主动悬架：刚度和阻尼之一可调，一般是阻尼可调。优点是性能优良，可靠性高。缺点是阻尼调节范围小，刚度无法连续调节。应用于中高端乘用车，代表车型：君越、比亚迪唐。

（3）主动悬架：刚度和阻尼均可调。优点是车身稳定性、舒适性、通过性更高，可调节车身高度。缺点是成本高，结构相对复杂，更换频率高。应用于豪华乘用车，代表车型：奔驰S级、宝马7系。



03. 空气悬架及工作原理

■ 空气悬架：与传统悬架相比，空气悬架最大区别在于弹性元件的升级，并新增电子控制系统及气泵等部件。

■ 空气悬架的工作原理：传感器收集车身状态信号传输给控制单元ECU，ECU根据一系列算法输出控制信息，控制空气供给系统工作，空气供给系统中的压缩机吸入空气通过干燥器去除杂质与水分后送入储气罐，再通过分配阀送到各轮边空气弹簧，从而调节悬架刚度与阻尼。

■ 空气弹簧和电控减震器是空气悬架的核心部件。空气弹簧用于调节高度与刚度，电控减震器用于调节阻尼。



04. 乘用车空气悬架的优势

■ 乘用车空气悬架的优势：

（1）舒适性更好：可以根据路面情况和车速自动调整悬架硬度，从而减少车身的颠簸和震动，提高车辆的平稳性和舒适性。

（2）安全性更高：可以根据车速和转向角度自动调整车身高度和硬度，从而提高车辆的稳定性和操控性，减少侧倾和翻车的风险。在高速行驶和急转弯时，空气悬架能够更加有效地控制车身的姿态，提高驾驶安全性。

（3）符合汽车智能化大趋势：在EE架构下，汽车底盘也从各个模块独立运作向XYZ底盘域控集成发展，使用电子控制系统的空气悬架更容易与智能化汽车相结合，实现精准控制，实现底盘XYZ的底盘域控融合。



05. 商用车空气悬架的优势

■ 商用车空气悬架的优势：

（1）舒适性更好，减振效果强：利用压缩空气，实现软连接，缓解大部分来自路面的冲击。

（2）有效降低油耗，提高经济效益：当装有空气悬架的车辆在空载的状态下时，可以将车桥提升起来，减少摩擦，从而降低油耗。另外依靠气囊具有的良好减震性，在颠簸路段可以有效的减少换挡频率和加减速，从而降低油耗。

（3）便于甩挂运输，提高运输效率：当装有空气悬架的牵引车在甩挂运输时，可以通过气囊高度的调节来快速的实现摘挂、接挂，提升运输效率。

（4）便于不同高度月台货物装卸：不同的货场月台存在高度差异，当装有空气悬架的车辆对接装卸货平台时，可以依据月台高度的不同调节气囊高度，进而调节车体高度，便于实现货物的快速装卸。

（5）延长轮胎使用寿命，利于路面保护：能够有效地减小轮胎与路面之间的冲击，减小轮胎的磨损，同时也可以降低对路面的载荷冲击，增加对路面的有效保护，减少道路的维护保养费用。



06. 空气悬架的法律法规

■ 根据工信部最新发布的《2022年汽车标准化工作要点》，其中提出完善整车基础相关标准，在零部件领域中特别提到了空气悬架关键零部件领域，对空气悬架在我国的发展起到积极作用。



■ 受法规强制安装要求，空气悬架在商用车中逐步推广。中国工信部、交通部GB7258-2017《机动车安全运行技术条件》中规定：总质量大于等于12000kg的危险货物运输车的后轴，所有危险货物运输半挂车，一级三轴栏板式、仓栅式半挂车应装备空气悬架，该法规于2020年1月1日起实施。