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改装知识之空气悬挂系统篇

2017-05-22  |  作者:admin_zsn  |  来源:改装车之家  |  责任编辑:

摘要:  空气悬挂系统所牵涉的东西甚至要比你家高尔夫的涡轮增压或者DSG变速箱要少得多,只不过是提高行驶舒适度远远没有提高燃烧效率那么紧迫与必要。

空气悬挂,改装知识

谈到空气悬挂系统大多数人都觉得太遥远太冷门,因为在我们印象中它要么是用来取悦高端豪车上的大老板,要么就是给那些超跑们对付减速带或者烂路的,要么就是用来给豪华SUV一个撒野的机会。但实际上空气悬挂系统绝对称得上是一个“既简单又好使”的家伙,其所牵涉的东西甚至要比你家高尔夫的涡轮增压或者DSG变速箱要少得多,只不过是提高行驶舒适度远远没有提高燃烧效率那么紧迫与必要。

★为什么要用空气悬挂?

很简单,因为普通由螺旋弹簧与减震筒组成的悬挂系统并不能调整软硬和高低。螺旋弹簧的长度与弹性系数定下来之后,车身的高度跟悬挂的软硬特性也就固化下来无法改变了;减震筒的阻尼定下来以后,悬挂的响应速度与吸震特性同样也变不了。

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但问题在于车辆的行驶状态跟路况是千变万化的啊,例如谁不想跑烂路的时候悬挂柔软舒适、跑弯道的时候扎实稳健。或者再抠门一点,刹车的时候要是前悬挂能适时变硬减轻点头程度、加速的时候后悬变硬减少抬头,那该多好啊,车身永远都是四平八稳的。要达到以上种种,那就要求整个悬挂系统,甚至是单独每一个车轮的悬挂都能快速改变阻尼特性。

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另一方面是不少车辆都有灵活改变车身离地距离的需要。例如习惯“贴地飞行”但又最怕“路见不平”的跑车们,再例如一些需要载人载货的重型商用车。当然,我们最容易想象到的就是那些需要都市郊区两边跑的越野车和SUV。

正如上文所述普通螺旋弹簧悬挂系统的物理特性不可改变,除非更换零部件,所以厂家只能根据车型定位和销售区域,来作出一个折中的设定来“以不变应万变”。于是不服气的工程师就想到用随手可得的空气来制成软硬或高低可调的悬挂系统。

★空气悬挂是怎样工作的?

事实上空气悬挂的种类有很多,既有只可调软硬无法调高低的,也有高低软硬都可调整的,例如早期应用在部分豪华轿车上的空气悬挂系统,便通过调整两个气室之间的空气流速来改变悬挂软硬,而不具备高低调整功能。本文则以现时流行的高低软硬可调式空气悬挂为例。

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通过上面的结构图可见,空气悬挂的主体构造其实跟我们熟识的螺旋弹簧+减震筒形式是几乎一模一样的,只不过在螺旋弹簧上部设有一个密闭的气室,通过改变 气室体积(上下方向),便可以改变弹簧的长短,来调整车身离地距离并一定程度改变软硬特性;另外减震器部分则由电机改变通气孔大小,从而调节减震器的衰减力。

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既然要通过充气来改变气室的体积,那必然要涉及一套泵气跟储存高压气体的机构。而充气量的多少以及车身水平的维持,则由相应的传感器与电控单元来决定。我们以大众途锐电动气泵安放在底盘上大概是副驾座椅下面的位置,而高压储气罐则位于后备箱备胎旁边。

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当需要升高车身的时候,系统发出指令让压缩气泵启动,并将储气罐里面的压缩空气输送到弹簧的空气室里面,需要降低车身的话则仅仅需要控制排气阀排出空气即可。至于车身的实际高度则由每一个车轮旁边的车高传感器来监测和修正。到底什么时候需要升高什么时候需要降低呢?一方面可以由驾驶者通过车内的模式选择界面来控制,另一方面系统也会自动根据车速、路面震荡等其他参考数据来自动调整。

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事实上空气悬挂的作动过程并不像调整电动座椅那样快速直接,首先,给空气室充气是一个相对缓慢的过程,另外由于储气罐的压力有限,每一次只能同时给前轴或者后轴的两个车轮充气,所以在升高车身的时候,我们会发现先是前轴提升一点,然后是后轴升一点,再到前轴,如此往复。下面未经过加工的视频可以客观演示途锐车身升高的过程。

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驾驶者可以按照路况需要从5个模式里面自主选择,车身高低改变的同时悬挂硬度也会相应自动变化。当然考虑到车辆行驶的稳定性和安全性,空气悬挂系统也会自动根据车辆状态改变离地距离。例如在一般铺装路面行驶时,奥迪Q7的常设离地间隙为180mm;但当车辆行驶速度达到120公里/小时并保持超过30秒后,悬架会自动将车身的离地间隙降低15mm,以便获得更好的高速稳定性;如果车速连续20秒保持在160公里/小时,车身会再降低15毫米,离地间隙调整为仅仅只有150mm。

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而转到野外场合,越野模式可使车身离地间隙提高至205毫米,帮助奥迪Q7在一般颠簸的山路上保持100公里/小时的安全通过速度;而高位模式可使车辆离地间隙提高至239毫米,升到最高时Q7的接近角可达24°,离去角达到25°,最大涉水深度为535毫米。

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另一方面,途锐的空气悬挂可提供4种车身高度和3种减震模式,分别通过挡杆后面的车高调节旋钮和减震模式滚动开关来自主调节。表面上看可以组合出3X4=12种模式,但实际上离地间隙需要向减震模式的选择妥协,例如当减震模式为SPORT时,离地间隙是没有办法去到最大值的,所以驾驶者还是要根据仪表盘的提示来掌握车身的实际高度。

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系统结构越复杂同时意味着引起故障的因素越多,所以空气悬挂系统出现问题的几率和频率要高于普通螺旋弹簧悬挂系统。首先,空气作为调整底盘高度的“推进 动力”,减振器的密封性备受考验,倘若空气悬挂出现漏气,那么整个系统就将处于“瘫痪”状态;其次,由于空气密度低的关系,利用空气悬挂对减震特性作实时调整的话,系统的响应速度并不及常见的液力主动悬挂系统。

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此外,压缩空气来源于气泵,如果频繁地调整底盘高度,还有可能造成气泵系统局部过热,会大大缩短气泵的使用寿命,在试驾当天我们也遇到过因为气泵过热保护而短暂不能调整车高。虽然存在无法避免的局限,但经笔者咨询相关品牌的特约服务店得知,只要正常使用的话空气悬挂的故障率并不比车上其他机件高,目前也极少遇到因为空气悬挂自身零件损坏而导致的故障。

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