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从事整车设计7年
随着运输环境、运输水平以及现代物流业的发展，公路运输对重卡的需求也越来越大，但重型货车超限和超速运行导致路面动载加剧，明显缩短路面的使用寿命，是导致路面破坏的主要原因，从而使得公路的养护维修费用增加。
空气弹簧在国外商用车上已得到普遍的应用，在欧美卡车及半挂车的使用比例达到80%以上，在日本生产的卡车中，4×2牵引车中空气悬架已占到90%，6×2货车中空气悬架已占到60%。在我国由于受整车生产技术的影响，装备空气弹簧的普及率还不高。
近年来我国加强了对车辆与道路相互作用机理的研究，政府对高速公路的养护及超载治理日益重视，对重型货车道路友好悬架的认识进一步深入，空气弹簧在商用车上应用的推广已具备了良好的外部环境。
空气弹簧悬架可根据车辆的质量以及路面的状况自动调整空气弹簧的刚度和阻尼系数，从而可以改善车辆的平顺性和对路面的破坏。空气悬架因其特有的结构，通过压缩空气弹簧内的气体作为传力介质，有着钢板弹簧悬架不可比拟的优势。
1.空气悬架刚度小且具有变刚度特性。
悬架刚度大小影响汽车的固有频率，较低的固有频率有利于提高汽车的平顺性，刚度的非线性特点可以满足用户根据路况和汽车的载荷状况调节其刚度，保证汽车的固有频率变化幅度尽可能小。
2.空气悬架可以通过充放气调节汽车的车身高度。
当汽车偏载或者转向导致车身发生较大侧倾时，可以通过控制空气弹簧内的气体压力维持车身平稳。同时依靠电控空气悬架系统（ECAS），可以调节车身高度，大大提高了甩挂运输的效率。
3.空气悬架重里轻，有利于车辆的轻量化。
以空气悬架系统与单驱动桥匹配为例，设计载荷13t，其质量为260kg，较板簧悬架可减轻车辆自重，增大质量利用系数。
4.空气悬架减震效果更佳。
空气悬架可将路面不平度对汽车的冲激载荷大幅度地吸收，降低底盘、电气设备及货物的故障率和延长使用寿命。同时也能减轻车辆对路面的破坏程度，降低公路维护费用。
5.装备空气悬架的汽车能装载更多的货物，提高经济效益。
GB 1589的相关条款都对装备空气悬架的汽车的总质量和轴荷限值做了放宽。例如三轴车的最大总质量限值为25t，但装备空气悬架时，该限值为26t。这对用户而言是有利的，在一定程度上抵消了空气悬架较高的成本。
空气弹簧是由内外层橡胶、帘线层和钢丝圆，经硫化工艺牢固粘合在一起的橡胶金属复合物。
橡胶气囊是空气弹簧的重要部件，一般由内橡胶层、外橡胶层、帘线层和成型钢丝圈硫化（交联）而成。根据橡胶气囊工作时的变形方式，商用车空气弹簧的结构形式主要分为囊式和膜式两大类。
1.囊式空气弹簧
囊式空气弹簧是灯笼形结构，其曲囊由一段或数段串联而成，分别称为单曲、双曲或多曲囊式空气弹簧。囊式空气弹簧主要靠橡胶气囊的挠曲获得弹性变形，它由橡胶气囊、辅助气室、上盖板、夹紧环、缓冲等组成。
2.膜式空气弹簧
膜式空气弹簧是一圆柱形结构，通过气囊卷曲获得弹性变形，以实现整体伸缩。它由橡胶气囊、上盖板、缓冲块、活塞底座组成，有时活塞底座空心内腔还起辅助气室的作用。
1.工作气压
为避免空气弹簧由于气压过低或过高造成早期损坏，空气弹簧的工作气压应在一个严格的范围内。
若空气弹簧采用箍环密封时，一般充气压力不低于0.07MPa，若采用轮缘夹紧或压力自密封时，充气压力不低于0.1MPa
一般空气弹簧的设计使用压力为爆破压力的三分之一，对于工作环境较好的场合，空气弹簧的设计使用压力可达到爆破压力的二分之一。
2.工作行程
每一种空气弹簧的性能参数表中都列有该空气弹簧的许用行程，为保证空气弹簧的使用寿命，空气弹簧在使用过程中不允许超出空气弹簧的许用行程。
3.安装条件
空气弹簧在安装时应尽量保证上盖板与下盖板或底座具有相同的中心线，尽量减少空气弹簧中心线的偏移和倾斜。同时还应保证具有足够的安装空间，空气弹簧不得与任何部件产生摩擦，在使用过程中不能与任何部件产生运动干涉，并要防止坚硬物体的冲击。
4.使用条件
橡胶空气弹簧在使用中，应尽量保持干燥阴凉和通风，应避免暴晒，禁止与酸、碱、油和其它有机滑剂接触，并远离热源。
5.更换或替换
更换空气弹簧时应按其型号规格进行更换，若无法得到相同型号规格的空气弹簧时，应选用具有相同性能的空气弹簧进行更换。
1.胶囊故障
（1）橡胶气囊表面磨损。
空气弹簧与周围零部件的间隙不够，工作时与空气悬架的其他零部件摩擦而产生磨损，当空气弹簧的活塞底座外粘有砂石或泥土等硬物时，橡胶气囊的往复运动与硬物摩擦产生磨损。
磨损严重时橡胶气囊会产生破洞。若减振器损坏、空气管路或制动系管路松动等造成与橡胶气囊干涉而产生摩擦，也会使橡胶气囊表面磨损。
（2）橡胶气囊表面出现化学侵蚀的孔洞。
当橡胶气囊粘上润滑脂、润滑油或汽油等时，若不及时清洗，润滑脂等将侵蚀橡胶气素的表面，并会出现化学侵蚀孔洞。
（3）橡胶气囊疲劳老化，出现皱裂。
橡胶气囊由于沾了油脂等而导致过早老化，也有可能是正常老化。
（4）橡胶气囊瘪陷，无法承受载荷。
空气控制管路泄漏或堵塞；高度控制阀失效；储气筒内气压太低，不能打开压力保护开关。
2．上盖板故障
（1）上盖板凹陷。
空气悬架高度过低，空气弹簧长期在较低气压下工作；高度控制阀失效；橡胶气囊内气压太低，同时车辆超载严重；使用的空气弹簧型号不对。
（2）上盖板凸起。
空气悬架高度过高，空气弹簧长期在超正常气压下工作；高度控制阀失效；减振器损坏或型号不对；使用的空气弹簧型号不对。
（3）上盖板螺钉松动、脱扣。
对于螺钉紧固密封方式的空气弹簧，由于组装时上盖圆周各螺钉紧固力大小不一，螺钉受力不均，在运行过程中会慢慢松动、脱扣。
3．节流阔故障节流阔脱落。
对于采用螺钉紧固来保证调座与阀套间的相对位置的节流阀，在振动过程中螺钉容易松动，导致阀座与阀套松动脱开。
4.漏气故障
（1）橡胶气囊与上盖板或活塞底座结合处开裂、漏气或螺栓根部漏气。空气弹簧长期在超出伸张许用行程的范围内工作；
（2）橡胶气囊内气压过高，超载严重；
（3）空气悬架减振器损坏或型号不对；
（4）缓冲块偏心接触，导致橡胶气囊与上盖板边缘或活塞底座结合处局部磨损。
（5）冬季气温过低且温差较大，导致胶囊外表面破裂。
（1）空气悬架装配时，严格按照技术指标选用合理型号的空气弹簧，防止空气弹簧在过低或过高的气压下工作。
（2）安装过程中确保空气弹簧与周围的零部件的间隙合理，保证其与其他部件不产生摩擦。
（3）橡胶囊外层选有高强度的橡胶材料，提高空气弹簧胶囊外层橡胶的强度。
（4）避免化学及油类物质接触空气弹簧橡胶气囊表面。
（5）对于螺钉紧固密封式的空气弹簧，上盖螺钉松动、脱扣时，螺钉加螺钉紧固胶拧紧，螺钉断裂时应更换质量可靠的螺钉。
空气弹簧具有非常突出的优点，装备空气悬架的重卡具有良好的行驶特性，可实现车身高度的调节，对高速行驶的重型货车，还能减小对高速公路路面的破坏。
但是为了保证空气弹簧的使用寿命，还必须特别注意保持正确的空气弹簧工作气压和工作行程，加强对空气悬架的维护和保养，严防高度控制阀失效，防止其他零部件与橡胶气囊的干涉摩擦，同时还应加强空气弹簧的清洁处理，减小橡胶气囊表面的损伤。这样才能充分发挥空气弹簧的优势，实现其经济、技术价值。（文/卡家号：zhuo）
