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空气悬架的历史、现状和发展趋势
东风汽车工程研究院 陈耀明
2009 年 3 月 25 日
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空气悬架的历史、现状和发展趋势
一、历史
1、国外
( 1)早期
①在商业应用之前,空气弹簧的想法早已出现。其理论基础是 1660
年爱尔兰人罗伯特・波义尔的论文: “新试验 ---- 探索空气弹性”,提
出了“温度保持常数时空气绝对压力和容积成反比” ,这就是著名的
“波义尔定律”。后来又发展成为气体状态方程式:
p V
m
const
式中 p 容器中气体绝对压力
V 容器中气体容积
m 多变指数 等温过程 m 1
绝热过程
m

对于空气弹簧,一般过程
m

②空气弹簧最早的实用记录是 1847 年 2 月授予约翰・路易斯的一项
专利,这是在世界上第一辆汽车 1886 年被发明之前。 1910 年本杰
明・贝尔已进行了“袖筒式”空气弹簧的试验工作,并且研究了不同
活塞形状的影响,这已是现代空气弹簧的雏形。
③上世纪 30 年代初,美国凡士通轮胎和橡胶公司就开始将空气弹簧
用于汽车工业。到 1935 年,已有多种实验性的轿车,如别克、普利
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茅斯、克莱斯勒、林肯等已配备了空气弹簧。但到了 30 年代末期,
因成本高,改动量大等原因,就不再采用。
④ 1938 年,通用汽车公司对在其客车上安装新型空气弹簧悬架感兴
趣。与凡士通合作,于 1944 年试验了第一辆空气悬架客车。
( 2)实用期 ---- 上世纪 50 年代
①载货车
)
通用汽车公司( GMC 1958 年生产 12~15 吨空气悬架挂车,采用
圆形、枕形囊式空气弹簧。
②客车
a)1953 年,通用汽车公司第一辆实用的空气悬架客车投入批量生产;
b)1956 年,德国大陆橡胶公司将空气弹簧投放市场。
c)50 年代中期,美国古特异尔橡胶公司发明了并获得专利的卷绕膜
片式空气弹簧,并投入生产。
③轿车
a)美国 5 种新车型 50 年代中期采用空气弹簧取代螺旋弹簧, 但延用
期不长。
b)德国奔驰 600 采用空气悬架,延用至今。
④轨道车辆(轻轨、地铁、火车列车)也开始采用空气悬架。
( 3)大发展时期 ---- 上世纪 60 年代以后(我国文革动乱期)
① 1961 年开始,美国在大多数公交车上使用空气悬架,到 1964 年,
美国生产的 25 种公交车,有 23 种用空气悬架,占 92%。
②西德也是从 1961 年后在大多数公交车上采用空气悬架, 到 1964 年,
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生产的 55 种大、中型公交车上,采用空气悬架的有 38 种,占 70%。
③其它未统计到的,如英国(利兰)也在客车上大量采用。
④日本在 70 年代后也在客车上大量采用空气悬架。
⑤在大型半挂车、牵引车, 由于门对门运输的需要,也开始推广空气
悬架,维持货箱离地高度不变。
⑥轿车,除个别车型,如奔驰 600 外,大多数(如福特、别克等)已
淘汰,原因是像漏气等小毛病多,平顺性也和其它悬架差不多,优点
不突出,且成本较高。
2、国内:
( 1)1956 年开始在北京的一机部汽车拖拉机研究所列出课题“汽车
空气悬架研究”,当时的主要目的是企图替代载货车的钢板弹簧,解
决当时第一个五年计划期间弹簧钢紧缺的问题。 对象当然是刚投产的
解放牌汽车。
当时和化工部天津橡胶研究所合作, 设计试制了多种规格尺寸的
橡胶气囊,包括 200 、 260 、 320 等规格,有双曲、单曲(火车列车
用)、三曲三种, 1958 年还试制出膜片式气囊。高度控制阀由汽研所
自己研发试制, 有带延时的也有不延时的; 导向杆系有的是从美国二
战时的军车( GMC )上拆下来的的推力杆,也有自己焊接的单摆臂。
当时开发了二十几种方案,装在以下几种车型试验:
①解放牌载货汽车,进行了长期的可靠性道路试验(北京 ---- 天津、
徐水 , 等公路上) ,累计有上万公里,只有一辆。
②北京公交公司用 T-234 大道奇改装的公交车,在线路上做运行试
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验,也只有一辆。
③ 1958 年,在北京公交公司的“京 -1 型”无轨电车上装了 24 台,在
无轨 1 路(沙滩到动物园之间)行驶,运行两年多, “困难时期”后,
因没有备件,拆掉。
以上研制均因解放牌前、 后桥不可能修改, 导向杆系无法合理布
置而不能推广。汽研所该课题于 1965 年结束。
④与唐山铁道学院合作, 在列车上用单曲气囊代替全椭圆式钢板弹簧
(摇枕弹簧),在北京 ---- 天津列车上试运行,测试,但也没有推广
应用。
不过, 70 年代初北京地铁已采用空气悬架,所