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汽车底盘构造与检修技术第3版-空气弹簧的原理

时间:2023-10-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:气体弹簧是在一个密闭的容器内装入气压为0.5~1.0MPa的压缩空气,压缩空气的压力随载荷变化,弹簧刚度也随之变化,因此这种弹簧有理想的弹性特性。气囊的节数越多,弹簧越软,气囊的有效面积变化率较大,弹簧刚度较大,通常采用增加辅助气室的方法减小弹簧的刚度。在汽车受到的载荷增加时,分隔室油气弹簧的活塞向上移动,液压油在工作腔的压力增大后打开阻尼阀进入油室,进而推动膜片使气室压力增大,这样油气弹簧刚度增加。

汽车底盘构造与检修技术第3版-空气弹簧的原理

空气弹簧和油气弹簧统称为气体弹簧。空气弹簧具有可变刚度特性,可以用来调整车身高度,相对钢板弹簧和螺旋弹簧,它提高了汽车的舒适性和平顺性,主要应用于高级大巴和高级轿车。

如图3-110所示,空气弹簧分为囊式和膜式两种,以空气作弹性介质,利用气体的可压缩性实现弹簧的作用。气体弹簧是在一个密闭的容器内装入气压为0.5~1.0MPa的压缩空气,压缩空气的压力随载荷变化,弹簧刚度也随之变化,因此这种弹簧有理想的弹性特性。

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图3-110 空气弹簧

囊式空气弹簧由橡胶气囊和其中的压缩空气构成,气囊外层被制成单节和多节,节与节之间围有钢质腰环,防止两节之间摩擦。气囊的节数越多,弹簧越软,气囊的有效面积变化率较大,弹簧刚度较大,通常采用增加辅助气室的方法减小弹簧的刚度。膜式空气弹簧比囊式空气弹簧的弹性曲线更为理想,它由橡胶片和金属压制件组成,主要应用于轿车。膜式空气弹簧固有频率更低,不需要辅助气室,且尺寸小,便于布置,因此多用于轿车,但造价高,寿命较短。

油气弹簧一般用惰性气体氮作弹性介质,用油液作传力介质。目前此种弹簧多用于重型车和部分小客车。如图3-111所示,油气弹簧有不带隔膜式油气弹簧和带隔膜式油气弹簧,后者将气体和液体分开,便于充气并防止油液乳化。在汽车受到的载荷增加时,分隔室油气弹簧的活塞向上移动,液压油在工作腔的压力增大后打开阻尼阀进入油室,进而推动膜片使气室压力增大,这样油气弹簧刚度增加。同样道理,当汽车载荷下降时,油气弹簧的刚度降低。(www.xing528.com)

空气弹簧和油气弹簧用在悬架中,它们只能承受轴向(垂直)载荷,因此悬架中必须加设导向机构和减振器。气体弹簧的质量比较小,寿命比较长,但是弹簧的高度比较大,不便于布置,容易漏气。

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图3-111 油气弹簧示意图

1—气室 2—膜片弹簧 3—油室 4—阻尼阀 5—工作缸 6—活塞

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