汽车空气悬架
东风汽车有限公司研发中心 汪卫东
对于我国汽车业而言,空气悬架项目不单单是一个宝贵的商机,更重要的是,谁先掌握了汽车空气悬架的开发技术,谁领先开发出配置空气悬架的成熟车型,谁就掌握了此后若干年内商用车市场的先机。
空气悬架的长处
空气悬架系统是以空气弹簧为弹性元件,利用气体的可紧缩性实现其弹性作用的——紧缩气体的气压能够随载荷和道路条件转变而进行自动调节,不论满载仍是空载,整车高度不会转变,能够大大提高乘坐的舒适性。图1 、图2别离为 转向桥和驱动桥系列空气悬架示用意。空气弹簧悬架因其独特的性能和适应性,正在慢慢打入传统的钢板和螺旋弹簧领域。
空气弹簧的运动性能特点是:负载能力可调;弹性系数随负载转变;负载转变肘,固有频率几乎不变;固有频率较低。这些特点决定了空气悬架具有以下长处:(1)乘坐更舒适安
全;(2)改善车辆的行驶平顺性;(3)延长轮胎和制动片的利用寿命;(4)负载转变时车身高度不变;(5)减少电气、空调、排气系统、车桥、车身和底盘的维修本钱;(6)减少对道路的冲击,保护路面,降低高速公路的维修费用;(7)延长车辆的利用寿命并增加折旧值。
国外的应用
目前国外在高级大客车上几乎全数利用了空气悬架,重型载货车利用空气悬架的比例也已达80%以上,空气悬架在轻型汽车上的应用量也在迅速上升,部份轿车也逐渐开始安装空气悬架,如美国的林肯、德国的Benz300SE和Benz600等。在一些特种车辆(如对防震要求较高的仪表车、救护车、特种军用车及要求高度调节的集装箱运输车等)上,空气悬架几乎为唯一选择。
国外汽车空气悬架的进展经历了“钢板弹簧-气囊复合式悬架→被动全空气悬架→主动全空气悬架(即ECAS电控空气悬架系统)”的转变。ECAS应用了电子控制系统,使汽车在各类路面、各类工况条件下能实现主动调节、主动控制,并增加了许多辅助功能(如故障诊断功能等),目前在欧洲一些国家的大客车上已经大量应用,能够预见,ECAS在汽车上的应用将愈来愈普及。
空气悬架在我国的进展
空气悬架在我国的应用掉队于国外几十年,直到近几年,随着高级客车制造技术的引进和人们对舒适性要求的提高,加上国家对客车品级划分的标准要求,空气悬架才开始慢慢应用起来。目前空气悬架主要集中应用在高品级客车上,可是受多方面因素的制约,空气悬架的配置率仍然很低,大体上还属于“导入”阶段。据不完全统计,国内部份数量相对较大的应用主要集中在郑州宇通、厦门金龙、苏州金龙、扬州亚星、一汽客底、东风杭汽等规模较大的主要客车及底盘厂家。2002~2003年的大致情形是:郑州宇通在2003
年对空气悬架进行了自主开发,加上选配Newway及Reyco的空气悬架,年装车近500~800台(套);扬州亚星年产客车及底盘8000多台,其中部份选用Neway及Reyco的空气悬架;东风杭汽近两年客车及客车底盘的产量在8000~9000台左右,前后采用过Neway和科曼的空气悬架;一汽客底主要选用Neway或Reyco的空气悬架;厦门金龙和苏州金龙都是一边选用Neway、科曼等的产品,一边在进行自主开发。另外,国内其它一些客车厂家也都是以选装国外空气悬架产品为主。
在自主研发方面,由于国内已经能够生产优质的空气悬架部件,以此为支撑,部份汽车主机厂已经开始自己设计符合中国道路状况和车辆实际条件的空气悬架弹簧产品,并选装国内优秀的部件以降低本钱。郑州宇通公司成立了郑州百特零部件公司,自己设计匹配,分散采购。2002年,宇通公司本部生产空气悬架客车235辆,除“猛狮”系列需从德国入口底盘外,其他车型的空气悬架各部件大多为国内加工制造。
我国空气悬架的市场前景
我国公路及高速公路的进展对汽车的操纵稳固性、平顺性、安全性提出了更高的要求,对国内空气悬架市场产生了专门大的增进作用。另外,重型汽车对路面破坏机理的研究及熟悉进一步加深、政府对高速公路养护的重视、限制超载慢慢在国内各地受到重视等因素,使空气悬架在重型车市场的应用也将进一步扩大。为适应高速公路运输的需要,高级客车和大型载货车都必需利用空气悬架。
客车市场的快速进展也将大大拉动空气悬架的需求增加。近几年,空气悬架的需求主如果与高级客车的销售量直接相关。据统计,我国高级客车的市场以每一年15%的速度增加。“十五计划”预测,2005年大中型客车年需求量为12~16万辆(其中大型客车为3~5万辆,中型客车为9~11万辆),2002年7月,交通部公布实施《营运客车类型划分及
品级评定》(JT/T325-2002)行业标准,新公布实施的标准对大中型客车配置悬架类型作了规定,其中高级大中型客车必需采用空气悬架,这为空气悬架产品的推行利用创造了良好的外部环境。
载货车必将成为空气悬架市场的支撑点。“十五计划”预测,到2005年重型载货汽车需求为9~11万辆。仅从东风汽车有限公司2002年4月公开发布的2004~2007年中期事业计划来分析,估计未来几年“东风有限”系列商用车的空气悬架配置数量约在15000~30000套;一汽集团的系列商用车的空气悬架配置数量也不低于那个数字。综合上述分析,估计到2005年,适应高速公路需要的大中型客车、高级旅游客车的空气悬架弹簧的配置率将会有一个较快的增加幅度,其中大型客车将有15000~20000辆采用空气悬架弹簧;重型载货汽车估计有5000辆采用空气悬架系统。
关于我国空气悬架研发的试探
我国长春汽车研究所早在1957年就开始了空气悬架技术的研究,很多高校的相关专家及研究机构连年来也做了大量卓有成效的工作,并取得了许多重要研究功效,可是由于各种原因,这些研究功效的产业转化率超级低,致使许多有价值的研究没能继续坚持和深切下去,使我国汽车悬架技术的研究和应用与欧美等发达国家相较明显掉队。
目前在汽车悬架系统方面,我国除钢板弹簧悬架的设计及应用比较成熟之外,其它的悬架技术的应用绝大部份还处于车型引进、仿造或直接购买产品阶段。悬架产品的设计开发滞后,一方面表此刻设计手腕掉队,运算机应力分析、动态仿真在企业中应用还较少;另一方面没有成立起一套完善的设计评价体系。在美国,由于空气悬架的普遍应用,已经成绩了一批专门从事空气悬架设计、制造的悬架专业公司。我国尚未一家整车厂能独立设计出空气悬架成功地应用于整车,也没有一家悬架专业公司能够设计出并向市场提供成熟
的空气悬架产品。虽然我国加入WTO以后汽车及零部件产业会全面融入全世界经济,汽车行业能够实现全世界采购,可是不能拥有悬架设计和制造的关键技术,整车的市场竞争力肯定会受到减弱。
按照这种状况,我国汽车零部件企业应当借此机缘,加速研发空气悬架产品。第一必需明确划分空气悬架系统设计开发的权限与分工,由研发部门负责研发方向、肯定系统特性参数,指定具体的二级开发单位,实现产品的快速研发和升级换代。第二,要从产品的工艺线路入手,制定合理的开发配套模式。针对空气悬架产品的系统特性,采取“二级开发、总成集配、模块供货”,并集中于一家公司。最后,应摒弃狭隘的自主开发理念,踊跃开展与国外强势企业的合伙合作,加速融入空气悬架领域的国际竞争、合作和进展,最终实现我国商用汽车整体技术水平及竞争实力的提升。
以空气弹簧悬架取代传统的钢板弹簧悬架既是必然趋势也是现实的客观要求。因此,对于我国汽车制造业而言,空气悬架项目不单单是一个宝贵的商机,更重要的意义在于空气悬架的普遍应用能够较快地提升我国商用车的档次、技术水平和市场竞争力,大大缩短我国与国外商用车的技术、品级差距,巩固和扩大国产商用车的市场份额。
空气悬架在我国
目前我国拥有空气悬架项目的公司为数众多,但以具有代理性质但无实际设计能力的公司占多数,主要代理美国、德国、韩国、日本产品,公司规模一般不大,产品有限。此刻,国外的制造公司纷纷以不同的方式直接介入中国市场。比如,美国FIERSTON公司在允许必然代理的同时,在上海设立了销售办事处,日本NHK弹簧公司在重庆合伙成立NHK重庆公司,韩国大圆钢业会社在天津合伙成立大圆天津公司,丹麦丹佛斯公司在天津合伙成立丹佛斯天津公司,美国固特异公司在大连、青岛接踵成立工厂。另外整车厂为降低本
钱,把空气悬架系统细分成气囊、推力杆、直拉杆、稳固杆、高度阀、平衡阀、线束、减震器、导向臂等项目采购,也致使了国内空气悬架产品的部件加工、制造正在往高度离散的方向进展。
我国汽车橡胶空气弹簧的现状与进展趋势
2007-12-13 08:33:10 作者:未知 来源:客车论坛
简介: 余友党 宁诵耀 我国汽车工业通过最近10年的快速进展,无论技术含量、制造水平、仍是产量都有了较大的提高,但纵览整个中国汽车工业的综合实力,咱们也很清楚与发达国家还存在较大差距,比咱们还 ...
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余友党 宁诵耀
我国汽车工业通过最近10年的快速进展,无论技术含量、制造水平、仍是产量都有了较大的提高,但纵览整个中国汽车工业的综合实力,咱们也很清楚与发达国家还存在较大差距,比咱们仍是受到整车生产技术的影响在轿车、大型客车、载重汽车上不能普遍装备橡胶空气弹簧。
汽车橡胶空气弹簧是利用橡胶的弹性和空气压力取得综合吸震、减震、隔震、防噪缓和冲的性能,从而起到承载负荷的弹性支撑作用。橡胶空气弹簧作为汽车减震的核心部件,它的性能的好坏直接影响着汽车的舒适性和对公路的破损性。
国内现状
受我国汽车工业缺乏自主知识产权和入口车型、车身的影响,我国橡胶空气弹簧在生产技术、产品性能、质量和市场占有率上等与世界汽车工业的进展还存在必然的差距,产品多半停留在上个世纪90年代的水平,专门是在大型奢华客车、大型载重汽车的配套上与国外发达国家相较还存在专门大的差距。
目前,我国橡胶空气弹簧主要偏重于铁路火车和造纸机的配套与应用,用于汽车上(专门是奢华大客和载重汽车)的橡胶空气弹簧在国内的研究起步较晚。按照调查,国内目前能规模化生产汽车橡胶空气弹簧的企业有贵州前进橡胶厂和西北橡胶总厂,最近正在研?**⒌幕褂猩挛鞒抗庀鸾撼А>」芄谝延锌掌ヒ唬ㄖ饕谐ふ硎健⑶
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品质量与入口产品相较较差(利用寿命300万次左右)。故他们的产品推行适用范围也只能停留在中低档汽车上,附加值也相对较低。
国外的汽车工业较我国相对发达,故其设备、零部件的配套生产技术较国内也先进。在欧美等发达国家,空气弹簧在轿车上的普及率已高达95%以上;即便在客车与载重汽车
上,橡胶空气弹簧的普及,他们至少也要比我国要早5-8年。在国外,橡胶空气弹簧生产技术较领先的有德国CONTITCH空气弹簧制造厂和美国FIRESTONE空气弹簧制造厂。他们的产品无论是在产品种类(有膜式、葫芦式、囊式、长枕式)、性能(车体维持平稳,乘坐舒适,具有防震、防噪功能)、适用范围(负载范围广),仍是在质量(利用寿命300万次以上)上都要优于国内产品,特别重要的是他们拥有国际技术标准,在知识产权上具有专门大的优势。
目前国产空气弹簧由于受各种原因影响,至今还未能普遍推行。据统计,2002年我国大、中型客车客车产量为万辆,大、中型载重汽车产量为万辆。按照装备要求,大型客车和载重汽车每辆至少需要装备6个或12套空气弹簧,中型客车和载重汽车每辆也需要4个。按以上汽车产量的50%装备空气弹簧、平均每辆车装备8套计算,全国就有近400万套市场;每套空气弹簧按国产最低价钱2000元计算,就有约80亿元的市场;另外,再加上空气弹簧的维修市场(按照统计,维修市场约为配套市场的1/5),全国每一年就有近100亿元的市场。市场调查,在这些市场上,国内虽然有少数(如贵州前进橡胶厂和西北橡胶总厂)厂家在生产,但受整车技术影响,他们的产品也仅仅限于维修市场,同时由于他们的产品相对单一,质量也无法与入口产品相较,所以只能在中低档产品市场占有一席之地;在高中档市场上仍然还要依赖入口(每一年需要花费上十几亿美元的外汇),入口产品几乎占据了80%以上的高中档汽车配套和维修市场。
进展趋势
橡胶空气弹簧是现今汽车装备进展、配套的必然趋势,专门是在大型客车和载重汽车上尤其突出。传统的载重汽车一般都采用钢板弹簧或油气弹簧作为减震元件,但随着当前世界汽车工业朝着高速、高性能、舒适、安全可***、维修方便的方向进展,钢板和油气弹簧已愈来愈不适应其进展。如在欧洲,橡胶空气弹簧的普及率大体已达到70-80%,而我
国正处于进展初期,估计在未来10年内,橡胶空气弹簧将大量的装备在各类汽车上,普及率将达到欧洲现代水平。
橡胶空气弹簧在我国汽车工业领域的拓展应用超级广漠。我国汽车年产量为325万辆左右,大中型客车和载重汽车的产量不到总产量的1/6,轿车、轻型客车和载重汽车占年产量的275万辆左右,专门是在轿车空气弹簧上的进展空间更大,若是再加上我国汽车年产量的逐年递增,它的开发市场就更为广漠了。
随着我国汽车工业自身的不断完善、进展,入口车型、车身的打破和我国公路建设水平、里程的提高和公路保护法律、法规的出台,和用于远程运输的大客车和载重汽车在其舒适性能的提高,我国橡胶空气弹簧必将迎来自主进展的春天。而综观世界汽车工业生产技术的进展方向,橡胶空气弹簧的生产技术进展方向也必将与它同步——朝减震性能强、利用寿命长、安全可***的方向进展。这一进展趋势也已明确的昭示着橡胶空气弹簧的研究和应用在新材料的配方和它的硫化工艺必然要走出传统,实施创新,实施自主知识产权化。
小结
最近,国家发改委按照我国汽车工业进展的现状,为了提高我国汽车工业的国际水平,已提出了一揽子的建设方案,而且踊跃支持、引导行业创新体系的建设和创新自主知识产权的进展。在橡胶空气弹簧领域,优先进展的实体对参与市场竞争一定会取得必然的先机,也必将在市场中取得丰厚的回报。
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