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空气弹簧原理图解简单易懂

266 2023-07-14 11:02

一、空气弹簧原理图解简单易懂

简单说,就是悬架电脑可以控制悬架的弹簧刚度和阻尼,有的还可调节悬架高度(车身高度)。 对空气悬架: 改变气室大小——改变弹簧刚度 改变空气流通孔大小——改变悬架阻尼 改变充气量——调节车身高度 上述改变是悬架电脑通过控制进排气电磁阀的开闭和空气泵的转停实现的。

二、空气弹簧结构简图

  橡胶空气弹簧空气弹簧;橡胶空气弹簧;空气隔振器;气动执行机构   空气弹簧,俗称气囊、气囊式气缸、皮囊气缸等。   空气弹簧为曲囊式结构,其曲囊数通常为 1~3 曲囊,但根据需要也可以设计制造成袖式、膜式、束带型空气弹簧,还可以在一定条件下将两个囊式空气弹簧叠加使用。   现有的曲囊式空气弹簧的端部结构,根据联接方式可以分为三大类:一类为固定式法兰联接型,空气弹簧的两端边缘尺寸和曲囊最大外径相等或略小一些,钻若干个孔后用法兰环和端板紧固联接;另一类为活套式法兰联接型,空气弹簧的两端边缘尺寸比曲囊最大外径小得多,无须钻孔,用一个特制的法兰环和一个普通端板紧固联接;第三类为自密封型,不用法兰联接,压入端板,充入压缩空气则自行密封。   空气弹簧广泛应用于商业汽车、巴士、轨道车辆、机器设备及建筑物基座的自调节式空气悬挂。

三、空气弹簧的结构示意图

目前空气弹簧主要分为两种形式,分别是囊式空气弹簧和膜式空气弹簧。其中不少老款采用空气悬挂的车型基本都是囊式空气弹簧。由于气囊之间采用了钢制铁环的缘故,所以囊式空气弹簧与传统金属弹簧的感受要更接近。

但也正是由于“气囊”被强制分成了数节,且节数越多弹性越好的关系,导致囊式空气弹簧的侧向刚度系数较差,也就是容易被掰弯。再加上由于结构关系,囊式空气弹簧需要更大的气压才可以撑住车辆,那随之而来的便是更高的气压和更硬的“气囊”。

相比于囊式空气弹簧来说,膜式空气弹簧可以在较低气压的情况下提供相对足够的支撑力,并呈现出反S型的弹性曲线。翻译成人话就是,膜式空气弹簧拥有更强的抗扭性,并且在相同硬度条件下,膜式空气弹簧在一定范围内拥有更好的舒适性和支撑性。

与此同时,膜式空气弹簧的结构要更简单,下方采用自封口设计,可以有效延长“气囊”的使用时间,并提供范围更大的高低调节。

四、空气弹簧作用原理

气弹簧(gasspring)是一种可以起支撑、缓冲、制动、高度调节及角度调节等功能的工业配件。空气弹簧能在任何载荷作用下保持自振频率不变,能同时承受径向和轴向载荷,也能传递一定的扭矩,通过调整内部压力可获得不同的承载能力。

气弹簧的用途

利用密闭容器中空气的可压缩性制成的弹簧。根据气弹簧的结构和功能来分类,气弹簧有自由式气弹簧、自锁式气弹簧、牵引式气弹簧、随意停气弹簧、转椅气弹簧、气压棒、阻尼器等几种。

工作原理

在密闭的压力缸内充入惰性气体或者油气混合物,使腔体内的压力高于大气压的几倍或者几十倍,利用活塞杆的横截面积小于活塞的横截面积从而产生的压力差来实现活塞杆的运动。它由以下几部分构成:压力缸、活塞杆、活塞、密封导向套、填充物(惰性气体或者油气混合物),缸内控制元件与缸外控制元件(指可控气弹簧)和接头等。由于原理上的根本不同,气弹簧比普通弹簧有着很显著的优点:速度相对缓慢、动态力变化不大(一般在1:1.2以内)、容易控制;缺点是相对体积没有螺旋弹簧小,成本高、寿命相对短。

根据其特点及应用领域的不同,气弹簧又被称为支撑杆、调角器、气压棒、阻尼器等。目前,该产品在汽车、航空、医疗器械、家具、机械制造等领域都有着广泛地应用。它的变形与载荷荷关系特性线为曲线,可根据需要进行设计计。空气弹簧的结构形式很多,有囊式和膜式等,常用于车辆的悬架和机械设备的防振系统

五、空气弹簧工作原理动画

车架高度控制机构包括一个高度传感器、控制机构和执行机构,其功能如下。

1.随车载变化保持合理的悬架行程。

2.高速时降低车身,保持汽车稳定性,减少空气阻力。

3.在起伏不平的路面情况下,提高车身高度以提高汽车通过性。

在空气弹簧悬架中,高度阀是用来控制空气弹簧内压的执行机构。高度阀固定在车架上,其进、排气口分别与储气筒和空气弹簧相接。当空气弹簧上的载荷增加时,弹簧被压缩,储气筒内的气体通过高度阀的进气口向气囊注入,气囊内压增加,空气弹簧升高,直至恢复到原来的位置进气口关闭为止;当空气弹簧上的载荷减小时,弹簧伸张,气体通过高度阀的排气口排出,直至空气弹簧下降到原来的位置排气口关闭为止。所以在高度阀的作用下,空气弹簧的高度可以保持在平衡位置附近波动,从而保证车身不随载荷的变化而变化。