赵伟 湖北优软汽车科技有限公司董事长
各位专家、各位来宾,大家下午好!今天在此我给大家带来一款超级车辆行走机构“活塞式空气悬架”。
车辆行走机构技术现状
目前我国已经发展成为世界第一大汽车生产国和第一大汽车消费市场,在车辆技术和各大零部件总成方面;像发动机、变速箱、电气仪表等方面,在技术研发和应用上我们国家都已经达到或已经接近了国际水平,但在底盘悬架基本行走机构基本还处于“钢板弹簧”或“空气弹簧+减震器”,以及“螺旋弹簧+减震器”这几种结构。
这些技术都有一些不可逆的性能短板,也是现在汽车行业长期存在的技术盲区,传统底盘悬架结构首先是钢度很难调整,高度形成也难以控制,更无法输入主动和半主动控制,传统的减震器属于固定阻尼,不可调控,对于不同路面以及载荷状态的适应能力严重不足,也无法输入主动或半主动的控制。基于此,传统悬架对各种复杂路面条件以及体现车辆安全性方面难以有所作为,导致各种车辆行走机构在安全行驶技术方面的性能难以提升。
关于优软
湖北优软汽车科技有限公司致力于研发制造车辆活塞式空气悬挂,并提供整体系统的解决方案,促进车辆底盘行走机构这一技术的升级发展,我们的愿景是让运输过程变得更加安全、舒适、可靠、高效,为客户创造更大的经济利益,为物流企业的运输安全保驾护航。
这是已经成功推出的几款产品,中间这款是我们企业和东风合作的6×4的底盘,目前国家公告已经审批下来了,右边这个是做的8×4的底盘,这两款车型主要用于像西北的油田运输、短距离的原油往油库运输的工况。
今天向大家主要介绍的是半挂车的油气悬挂,从2016年就已经开始研发了,截止现在这款产品在市场上已经有4年应用历史了。
活塞式空气悬挂发展历程,这只是在文献中的一些标准使用名称,行业里更多人管它叫油气悬架,也有叫液压悬挂,其实说的都是这款技术,起源最早是应用在飞机的起落架上。1954年最早使用车辆上的是法国的雪铁龙,雪铁龙有一款车叫桑蒂亚,带底盘升降,当时是第一款加载液压悬挂的乘用车,到现在为止高端小轿车像劳斯莱斯,尤其奔驰迈巴赫600标配的是液压悬挂,叫ABC魔毯悬架,到80年代荷兰卡车公司“吉纳夫”,主打高可靠性,但价格相对比较昂贵,在它的车辆体系当中全系列都是使用的液压悬挂(油气悬挂),目前我们国家应用在越野车、导弹发射车的标准配置是油气悬挂,油气悬挂钢度可变、阻尼可变,钢度可以调整的相对适应导弹发射大的后座力,可以瞬间将钢度加大。2016年优软推出了第一款专门适用于半挂车的活塞式空气悬挂,这个动漫里可以很好地看到气囊悬挂在过弯道或匝道和液力空气悬架之间的差距是非常大的。
活塞式空悬用在客车上,因为客车要求减震精度特别高,空气悬挂减震效果很好,但减震效果好并不代表减震精度特别高,减震精度是在一个振动波次情况下将振动抑制住,现在常规使用的空悬大概像气囊匹配一个减震器,减震器是固定阻尼,它在不同载荷情况下阻尼不可以发生变化,这时候就可能底盘会出现多次振动,再将振动彻底抑制,这就是减震精度。
活塞式空气悬架最大的优势就是阻尼可变,里面有很多阻尼阀,可以通过载荷不同变化自动调整它的阻尼,能够实现车辆在一次下压、一次反弹的时候将车身抑制。
在视频里,本来是在一个比较极端情况下(减速带的路况之下)做了一个气囊悬架和活塞空悬的对比,可以很容易看到在这种恶劣环境下(工况道路比较复杂的情况下),活塞空悬应对的相对非常自如,像气囊悬架可能在这种路况下长期使用就显得有点娇贵,这时它的寿命就会缩短很多。
视频是下载的一个交通事故,是驾驶员在下匝道的时候处理方式可能不够得当,最后导致车辆从匝道翻到桥下车毁人亡,根据多年做悬挂的经验,我曾经跟我的团队也沟通过,油气悬架在抗侧倾的性能尽可能保持车辆侧倾角度不大于两度,尽可能控制在一度到一度半,加之液压悬挂足够的钢度可能会将这起事故大概率规避掉。在物流运输领域,物流安全永远是摆在第一位的,所有物流企业但凡遇到这种情况下的交通事故都是大家非常不愿意看到的,而且社会影响也比较大,经济损失也非常大。
上面这两个视频是囊式空气悬架和活塞式空气悬架的对比,是在同样道路上(山区的),弯度是正常国道的标准,在这种情况下非常清晰地看到两个车辆在行走过程中的动作,囊式空悬会有一个左右摇摆,在过弯的过程中瞬间车身会向一边倾斜,而液压悬挂显得就游刃有余,非常轻松过弯,而且角度控制的非常好,这也是一个对安全的保障。
囊式空气悬架和活塞式空气悬架的对比:
囊式空气悬架的优势:第一是抗侧倾,它的性能和油悬的相比可能会差一些。第二是减振振动的幅度大,即减振精度的问题,因为他的减振精度不可控,也就是阻尼不可调,导致他的减振精度就会相对差。车辆实际在不同路况需要的减振力是不一样大小的,但是气囊因为阻尼不可调,它的力量是一致的,没有办法调,所以这个时候精度只能匹配到一个相应程度,但是不能满足每一种程度。第三是气囊悬架是要使用主车气源,现在整个国内牵引头大概的打气量大概在1.1兆帕,在平原使用相对还可以,但是在丘陵或者山区使用的时候会出现气囊和主车气源抢气的现象,这是它的一个特性。第四是囊式空气悬架应对复杂路况,尤其是灰尘比较大,环境比较恶劣的地方,它的寿命会急剧缩短,也会有其它的故障发生,相对于这款悬架,在欧洲虽然用了很多年,但是它整体比较娇贵。
液压悬挂的优势:一个是抗侧倾性能超强,在悬架系统里面配了ECAS控制系统,这个控制系统是标配了悬挂的升降功能,升降功能是经过多年的市场调研跟很多客户沟通以后觉得在危化品领域使用底盘可降,半挂车的后轴高度如果降下来的话,可以帮助把料卸的更干净,对于托运方和车运方都是一件好事。高度不能变的时候,每一个罐体里总会存留一点点的料是卸不干净,角度可以把它调下来,上下高度可以调,总共200毫米,上下各100毫米。第二是减振和缓冲性能优秀,减振精度可以通过视频看到油悬在过很多坑道还有弯道的时候,它更多的是一次性压缩,然后一个反弹,将车身抑制,这个原理就像飞机,飞机降落的过程当中基本上是一个冲击波,当飞机的起落架与地面接触的时候,它是一个压缩,同时会看到起落架有迅速的压深,它压深的速度非常快,但是它反弹的时候会有一个阻尼,它这个阻尼是可调,也就是油气弹簧,这个时候它的阻尼会将机身缓缓抬起,而不是那种像空气,因为空气有个空气爆炸的原理,如果减振器的阻尼不可调,那么这个时候空气反弹力是非常大的,它二次反弹以后,到了顶以后,这个时候又会产生一个下压,会导致往复几次的反弹,飞机是不允许这样的,它必须是一个冲击就将机身抑制。第三是油气悬架皮实,这款悬架一个是因为价格相对比较昂贵,在欧洲尽可能都使用在军品还有大型矿用车,它的工矿环境非常恶劣,所以它的抗疲劳能力特别强。
油气悬架用的是独立的系统,两个蓄能器一个高压一个低压全部加注惰性气体氮气,氮气源是不需要跟主车气源连接,正常情况下60万公里只需要将氮气排出,然后再重新做一次补氮,就像轮胎长期使用,它的气压一直属于膨胀状态,将蓄能器的气排空,充注一次氮气,成本大概是50块钱,60万公里只需要做一次。
最后就是油气悬架的复杂环境,尤其是应对山区坑洼路面,环境比较恶劣的地方就足够能够凸现出它的性能优势,油气悬架设计的寿命是与整车同寿命,十年寿命以上,全生命周期在使用过程当中正常使用情况下油气悬架是不需要更换的,60万公里只需要保养一次。
最后我也希望大家能够早日用上优软这个超级的车辆行走机构,也就是活塞式空气悬挂。最后祝大家身体健康,财源滚滚。