空气弹簧的特点是什么

一、空气弹簧的特点是什么

橡胶空气弹簧是一种由橡胶、网线贴合成的曲形胶囊，俗称气胎、波纹气胎、气囊、皮老虎等。胶囊两端部需用两块钢板相连接，形成一个压缩空气室。按照性能与特点又称为：橡胶空气冲程调节器，橡胶空气隔振体，两个产品名称，橡胶空气弹簧按形状分为囊式、膜式和袖筒式三大类。

按密封结构形式分为压力自封式、轮缘夹紧式、箍环密封式和混合式四大类，橡胶空气弹簧的载荷主要由帘线承受，帘线的层数主要由2层组成，特殊要求产品由4层帘线层组成。

内层橡胶主要是起密封作用，外层橡胶除了起密封作用外，还起保护作用。

根据联接方式可以分为三大类：一类为固定式法兰联接型，空气弹簧的两端边缘尺寸和曲囊最大外径相等或略小一些，钻若干个孔后用法兰环和端板紧固联接；

另一类为活套式法兰联接型，空气弹簧的两端边缘尺寸比曲囊最大外径小得多，无须钻孔，用一个特制的法兰环和一个普通端板紧固联接；

第三类为自密封型，不用法兰联接，压入端板，充入压缩空气则自行密封。橡胶空气弹簧端部与连接板的法兰密封形式有：LHF型、JBF型、GF型、HF型、ZF型五种结构形式。

二、空气弹簧的组成及工作原理

空气弹簧的工作原理：

空气弹簧工作时，内腔充入压缩空气，形成一个压缩空气气柱。随着振动载荷量的增加，弹簧的高度降低，内腔容积减小，弹簧的刚度增加，内腔空气柱的有效承载面积加大，此时弹簧的承载能力增加。

当振动载荷量减小时，弹簧的高度升高，内腔容积增大，弹簧的刚度减小，内腔空气柱的有效承载面积减小，此时弹簧的承载能力减小。

这样，空气弹簧在有效的行程内，空气弹簧的高度、内腔容积、承载能力随着振动载荷的递增与减小发生了平稳的柔性传递、振幅与震动载荷的高效控制。还可以用增、减充气量的方法，调整弹簧的刚度和承载力的大小，还可以附设辅助气室，实现自控调节。

空气弹簧具有优良的非线性硬特性，因而能够有效限制振幅，避开共振，防止冲击。空气弹簧隔振系统的固有频率可以设计得很低，甚至达1Hz以下，而橡胶隔振器的自振频率一般为5－7Hz。

所以空气弹簧的隔振效率比起其它隔振元件高得多，而且能够隔离低频振动。特别是因为空气弹簧隔振系统容易实施主动控制，作为一种具有可调非线性静、动态刚度及阻尼特性的隔振元件，空气弹簧的应用越来越广泛。

空气弹簧由于其特殊的材料和独特的结构，因而具有金属弹簧和橡胶弹簧所没有的特点：

1、空气弹簧具有优良的非线性硬特性，能够有效限制振幅，避开共振，防止冲击。空气弹簧的非线性特性曲线可按实际需要进行理想设计，使其表现为在额定载荷附近具有较低的刚度值。

2、由于空气弹簧所采用的介质主要是空气，因而容易实施主动控制。

3、空气弹簧的刚度k随载荷P而变，所以在不同载荷下，其隔振系统固有频率几乎不变，隔振效果也几乎不变。

三、空气弹簧原理图

空气弹簧按工作时的变形方式分为囊式 膜式混合式 囊式、膜式 混合式三种。

囊式空气弹簧主要依靠橡胶气囊的挠屈获得弹性变形；膜式空气弹簧主要依靠 橡胶气囊的卷曲获得弹性变形；混合式空气弹簧则兼有以上两种变形方式。

囊式空气弹簧根据橡胶气囊曲数的不同分为单曲、双曲和多曲囊式空气弹簧。

膜式空气弹簧的结构是在盖板和底座之间放置一圆柱形橡胶气囊，通过气囊挠曲变形实现整体 伸缩。

膜式空气弹簧在其正常工作范围内，弹簧刚度变化要比囊式小，同时也可通过膜式空气弹簧在其正常工作范围内。

四、空气弹簧的应用

舒适性和操控性一直是衡量汽车性能的两大核心标准，但在汽车最初百多年的发展历程当中，两者在众多汽车设计者看来一直是一对水火不容的冤家，很难彼此兼顾。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，高速行驶时悬挂可以变硬，以提高车身稳定性，长时间低速行驶时，控制单元会认为正在经过颠簸路面，以悬挂变软来提高减震舒适性。 　　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，空气流量加大，从而提供柔软的弹簧和最大程度的行驶舒适性。 Maybach 的空气悬挂中的空气始终保持6-10个巴的压力。 　　空气悬挂还将传统的底盘升降技术融入其中。高速行驶时，车身高度自动降低，从而提高贴地性能确保良好的高速行驶稳定性同时降低风阻和油耗。慢速通过颠簸路面时，底盘自动升高，以提高通过性能。另外，空气悬挂系统还能自动保持车身水平高度，无论空载满载，车身高度都能恒定不变，这样在任何载荷情况下，悬挂系统的弹簧行程都保持一定，从而使减震特性基本不会受到影响。因此即便是满载情况下，车身也很容易控制。这的确是平台技术的一个飞跃。 　　在采用相似的设计方案的同时各厂家的技术又完全不相同。 BENZ 是空气悬挂技术的前辈，它首次将橡胶皮腔放置在金属外壳内，令皮腔受压时的弹性特性接近钢簧，另外，皮腔中还加入了一个特殊的纤维，从而使皮腔更坚固，寿命更长。 AUDI 在此基础上改变了纤维的排布方向，使弹簧的钢度进一步提高等等。 　　在一些底盘升降的具体指标上各厂商也存在不同。例如 Maybach 与 Phaeton 在车速超过140Km/h后，车身高度自动下降1.5cm，当车速降回70Km/h以下时，车身又恢复正常高度，而 A8 的这两个速度指标则分别为120Km/h和100Km/h，在自动减震模式下和Sport减震模式下车身高度分别下降2.5cm和2cm。如果遇到破坏非常严重的路面，三辆车的底盘都能在正常高度上升高2.5cm。 　　除了多种车身高度外， Phaeton 、 Maybach 和 A8 还能通过车内相应按键选择自动、舒适、抬高和Sport等多种减震模式。它们能分别提供不同硬度的减震器来满足不同的驾驶需要。 　　当然，仅仅依靠空气弹簧和减震器总成并不能实现上述的诸多功能，还需要大量附加部件的配合。其中包括空气压缩机、蓄压器、控制单元、前后桥车身高度传感器、3个不同方向的车身加速度传感器以及4个空气弹簧伸张加速度传感器等等。　　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。

五、空气弹簧特性是什么原理呢

　 橡胶空气弹簧空气弹簧;橡胶空气弹簧；空气隔振器；气动执行机构 　　空气弹簧，俗称气囊、气囊式气缸、皮囊气缸等。 　　空气弹簧为曲囊式结构，其曲囊数通常为 1~3 曲囊，但根据需要也可以设计制造成袖式、膜式、束带型空气弹簧，还可以在一定条件下将两个囊式空气弹簧叠加使用。 　　现有的曲囊式空气弹簧的端部结构，根据联接方式可以分为三大类：一类为固定式法兰联接型，空气弹簧的两端边缘尺寸和曲囊最大外径相等或略小一些，钻若干个孔后用法兰环和端板紧固联接；另一类为活套式法兰联接型，空气弹簧的两端边缘尺寸比曲囊最大外径小得多，无须钻孔，用一个特制的法兰环和一个普通端板紧固联接；第三类为自密封型，不用法兰联接，压入端板，充入压缩空气则自行密封。 　　空气弹簧广泛应用于商业汽车、巴士、轨道车辆、机器设备及建筑物基座的自调节式空气悬挂。

六、空气弹簧由什么组成

　　空气减震即为空气悬挂，原理是利用空气弹簧内密闭气体受压缩后的刚性递增性，也就是随着空气弹簧不断被压缩，其刚度逐渐增加，同时，其内部气体随空气弹簧被压缩或拉长而压入或排出，导致空气悬架系统具有接近理想的动态弹性特性。　　空气悬挂主要结构：　　

1、空气悬架系统包括空气弹簧、减振器、导向机构和车身高度控制系统。　　

2、空气悬架系统一般采用囊式空气弹簧。　　

3、减振器主要用来衰减车身的振动。　　

4、导向机构由纵向推力杆和横向推力杆等组成，用来传递车身和车桥之间的纵向力、侧向力及驱动、制动时产生的力矩。　　

5、车身高度控制系统分为机械式控制系统和电控控制系统。

七、空气弹簧的工作过程

在工作原理是以惰性气体作为弹性介质(起决定作用的物质),用油液予以密封润滑并传递压力的弹性元件简称气弹簧.它实际上是套筒式空气弹簧的一种变型,也是为了进一步改善套筒式空气弹簧的弹性特性而发展的.所以,他也具有空气弹簧结构的一般特性.气弹簧一般由缸筒、活塞(piston)、密封件和外部连接件组成。高压氮气或惰性气体和油液在缸内自成回路。活塞(piston)上的阻尼使有杆腔和无杆腔相通，使两腔压力相等。利用两腔受力面积差和气体的可压缩性产生弹力。气弹簧具有结构轻巧，工作行程大;运动平稳，能起阻尼缓冲作用;具有稳定(wěn dìng)接近不变的特性线;操作控制简便，安全可靠。但加工成本比较高。

　　1.为确保密封的可靠性，不得破坏(vandalism)活塞(piston)杆表面，严禁将油漆和化学物质等涂在活塞(piston)杆上。也不允许将气弹簧先安装在所需位置后喷、涂漆。

　　2.气弹簧为高压制品，严禁随意剖析、火烤、砸碰。气弹簧在汽车、纺织机械、印刷设备、办公设备、工程机械等行业应用最广。自由型气弹簧凭借其轻便、工作平稳、操作方便、价格优惠等特点，在汽车、工程机械、印刷机械、纺织设备等行业等到了广发的应用。或者高寒环境，酸性或者碱性环境等。

　　3.气弹簧活塞(piston)杆严禁向左旋转。阻尼器一种利用阻尼特性来减缓机械振动及消耗动能的装置。常用在汽车的悬吊系统及摩托车中，有些脚踏车上也有。利用阻尼来吸能减震不是什么新技术，在航天、航空、军工、枪炮、汽车等行业中早已应用各种各样的阻尼器（或减震器）来减振消能。气弹簧由于原理上的根本不同，气弹簧比普通弹簧有着很显著的优点：速度相对缓慢、动态力变化不大（一般在1：1.2以内）、容易控制；缺点是相对体积没有螺旋弹簧小，成本高、寿命相对短。如需要调整接头方向，只能向右转动。 7.使用环境温度：-35℃-+70℃。(特定制造80℃)

　　4.安装联接点，应转动灵活，不能有卡阻现象。