3-2空气悬架的历史、现状和发展趋势.doc

3-2空气悬架的历史、现状和发展趋势.doc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日空气悬架的历史、现状和发展趋势一、历史1、国外早期在商业应用之前,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"=const式屮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=\绝热过程m=,一般过程m=•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。上世纪30年代初,美国凡上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。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。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。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。轨道车辆(轻轨、地铁、火车列车)也开始采用空气悬架。(3) 大发展时期一--上世纪60年代以后(我国文革动乱期)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%。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,生产的55种大、中型公交车上,采用空气悬架的有38种,占70%。其它未统计到的,如英国(利兰)也在客车上大量采用。日本在70年代后也在客车上大量采用空气悬架。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。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0200、0260、0320等规格,有双曲、单曲(火车列车用)、三仙三种,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吋的军车(GMC)上拆下來的的推力杆,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:解放牌载货汽车,进行了长期的可靠性道路试验(北京一一天津、徐水…等公路上),累计有上万公里,只有一辆。北京公交公司用T-234大道奇改装的公交车,在线路上做运行试验,也只有一辆。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。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,所用气囊曾由株洲时代新材公司提供。(2) 1975年开始,受国外客车大量使用空气悬架的影响,长春汽车研究所又重新列课题,与四平客车厂合作研发大客车空气悬架,并由武汉江岸橡胶厂试制气囊,采用板簧复合式空气悬架,较好地解决了解放牌载货汽车前、后桥不便改造的问题。1978-1980年期间,先后试装了13辆空气悬架客车投入运行。后因关系紧张中止了合作。(3) 1985年交通部立项研发客车空气悬架,由重庆公路科学研究所承担,于1990年通过了海南汽车试验场的三万公里定型试验。并由山西侯马试产了约200辆JT6120大客车装用空气悬架,后因种种原因,该车型没有继续丰产。在此期间由重庆公路所和沈阳飞机制造公司起草了我国的空气弹簧、高度控制阀国家标准。1987-2000