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跟著小編一起來了解豪華車標配的空氣懸架發展

發布時間:2020-09-12 09:07人氣:

19 世紀中頁,人們就夢想能讓當時的車輛浮在“空氣墊”之上,因為這樣的車輛肯定會很舒適。1844 年,Charles Goodyear 公開了橡膠硫化技術專利;1847 年,發明家John Lewis 被授權第1 個美國空氣彈簧專利[1],該空氣彈簧主要用在鐵道車輛、機車、運貨車和保險杠上。在隨后的50 多年間,包括馬車型汽車彈簧[2]、自行車坐墊[3] 在內的很多空氣彈簧專利被相繼授權,但第1 個具有現代運輸意義的汽車空氣彈簧專利[4],應該是1901 年Warren Annable 發明的。
 
20 世紀初,汽車開始奔跑在美國和歐洲的公路上,第1 個裝有空氣懸架的汽車是美國1914 年的Owen Magnetic[5] 轎車,在隨后汽車快速發展的幾十年間,美國FIRESTONE 公司和通用汽車公司成為了汽車空氣懸架研發的先驅。1950—1960 年,進入實質性應用的空氣懸架已經批量應用于美國的城市公交車和大巴上面,與此同時,英國、意大利、法國、德國及日本等國家也對汽車空氣懸架進行了大量的產品研發工作。另外在此期間,帶有機械式高度控制閥的主動空氣懸架系統概念以及原型車出現,在1958 年1 月美國汽車工程師學會(Society of Automotive Engineers,SAE) 年會上,有多篇技術論文介紹了包含氣源、空氣彈簧、機械式高度控制閥在內的主動空氣懸架系統[6-7]。在這類系統中,由機械式高度控制閥控制空氣彈簧的進、排氣,使車身高度在負載和運行狀態變化情況下保持不變,車身高度是唯一控制參數。
 
1960—1980 年是汽車空氣懸架大發展、大繁榮的時期??諝鈴椈?、氣動元件從形式上較早期發生了較大的變化,性能、可靠性也得到了很大的提升,包含機械控制式主動懸架在內的傳統空氣懸架技術趨于成熟。一大批世界著名的空氣懸架企業如FIRESTONE、WABCO、GOODYEAR、NEWAY、HENDRICKSON、CONTINENTAL、SAF 等已經形成了品種齊、技術領先的產品體系和雄厚的工業基礎。
 
1984 年,CONTINENTAL 公司為林肯轎車研發成功了電控空氣懸架原型系統[8], 其構成如圖1 所示。該系統除了包含帶有再生干燥器的空氣壓縮機、帶有電磁閥的空氣彈簧( 后懸架) 或空氣彈簧液壓減振支柱( 前懸架) 之外,還包含前后車高傳感器、車門開啟傳感器、發動機點火傳感器、制動傳感器、控制單元(electronic control unit, ECU) 在內的測控模塊, 汽車后部還具有故障診斷接口和系統關閉開關。1986 年LEXUSLS400GT 車型和1989 年Range Rover 等車型也先后推出了各自的ECAS 系統。此時的ECAS 系統除了具有傳統的車輛水平控制之外,還具有空氣彈簧剛度調節、液壓減振器阻尼的有級調節和底盤高度的升降控制等功能。圖1所示原型系統定義了現代EACS 的主體框架。
 
圖1 1984 年林肯轎車電控空氣懸架原型系統
跟著小編一起來了解豪華車標配的空氣懸架發展簡史
現代控制和元器件技術極大促進了ECAS 的發展,到2000 年前后,ECAS 研發基本成型。此時除了各種小型高檔轎車如Mercedes Benz、Audi Quattro、BMW普遍配備了性能優異的ECAS 之外,各種大、中型商用車輛上的機械控制式主動懸架也開始被性能更加優良的ECAS 系統所取代,并且部分商用車輛的駕駛室和座椅也開始使用空氣懸架減振。
 
從2000 年到現在的近20 年間,ECAS 技術仍處于不斷完善的階段。ECAS 元器件集成度、可靠性越來越高,控制功能繼續增多、性能繼續提高[9-10],譬如空氣彈簧剛度、液壓減振器阻尼的無級[11] 匹配控制,通過控制器局域網絡(controller area network, CAN) 總線與其他系統的信息交互和協調控制,系統響應更快、更節能等。在ECAS 技術發展歷程中,CONTINENTAL公司和WABCO 公司走在行業的前列,積累了近30 年的研發和工程匹配經驗。
 
空氣懸架從進入實質性應用、發展到基本成熟,走過了六七十年的歷史,目前在歐洲、北美和亞洲發達國家,高速客車、豪華大巴上空氣懸架已成為標準配置,中、重型卡車和掛車上空氣懸架的使用率也非常高,小型高級轎車和運動型多用途車(sport utility vehicle,SUV) 上一般都可供選配性能優異的ECAS 系統。

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