一、空气弹簧是什么东西
橡胶空气弹簧是一种由橡胶、网线贴合成的曲形胶囊,俗称气胎、波纹气胎、气囊、皮老虎等。胶囊两端部需用两块钢板相连接,形成一个压缩空气室。按照性能与特点又称为:橡胶空气冲程调节器,橡胶空气隔振体,两个产品名称,橡胶空气弹簧按形状分为囊式、膜式和袖筒式三大类。
按密封结构形式分为压力自封式、轮缘夹紧式、箍环密封式和混合式四大类,橡胶空气弹簧的载荷主要由帘线承受,帘线的层数主要由2层组成,特殊要求产品由4层帘线层组成。
内层橡胶主要是起密封作用,外层橡胶除了起密封作用外,还起保护作用。
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。橡胶空气弹簧端部与连接板的法兰密封形式有:LHF型、JBF型、GF型、HF型、ZF型五种结构形式。
二、空气弹簧气囊作用原理图解
高度阀工作原理:通过动态感知车辆高度变化,及时完成进气或者排气的动作,以调节空气弹簧(气囊)的高度,改善驾乘人员舒适性,同时防止路面受到车轮冲击而损坏。也就是说。如果车辆处于设定高度,高度阀就处于所谓的中立位。此时,进气阀和排气阀都处于关闭状态,空气弹簧既不充风,也不排风。
充风状态。车辆载质量增加时,空气弹簧被压缩,车体开始下沉,杠杆就绕着驱动轴向上旋转,使得偏心销推动活塞向左运动,并打开进气阀。从总风侧来的压缩空气推动阀头,打开止回阀,经过进气阀进入空气弹簧。对于车辆空气弹簧悬挂控制系统,往往要求在载质量变化很大时,高度阀能够快速充排风,使车辆迅速恢复至设定高度。而当车辆由于振动等原因导致载质量发生轻微变化时,高度阀保持保压状态。在载质量变化比较小时,高度阀能够慢速充排风,这样可以使高度阀稳定过渡到中立位,同时也可以避免高度阀频繁充排风,合理地利用风源。
从活塞杆结构可知,当杠杆的旋转角度较小时,活塞杆和阀体内壁之间只有很窄的缝隙,能起到节流作用,降低了充风速度。当杠杆的旋转角度较大时,活塞杆继续向左运动,活塞杆和阀体之间的间隙变大,能提高进气流量,达到快充的目的。在车体升高到设定位置后,杠杆就返回到水平位置,高度阀再次处于中立位,关闭进气阀和止回阀。
排风状态。当车辆载质量减少时,空气弹簧膨胀,车体开始上升,杠杆绕着驱动轴向下旋转,偏心销拉动活塞杆向右运动,打开排气阀。此时进气阀在弹簧和阀头上压力的作用下保持关闭,切断总风和空气弹簧之间的通路。如果车辆载质量下降较少,由于活塞杆的节流作用,空气弹簧将缓慢排风。如果车辆载质量下降较多,活塞杆旋转角度较大时,直接连通空气弹簧与活塞杆的排风通道,达到快速排风的目的。
随着空气弹簧空气压力的下降,车体逐渐下移,回到初始水平位置,使高度阀处于中立位,最终关闭排气阀。
三、空气弹簧气囊作用原理图片
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。
四、空气弹簧气囊设计
液压减震好,因为在汽车悬架中,减震器总是和弹簧配合使用,当我们压下车身的一角时,实际压缩的是弹簧,同时相应的摆臂摆转。
当松开车身后,在弹簧力下车身要反弹,此时减震器对弹簧的反弹起到阻尼作用,即在反弹后趋于稳定。
如果没有减震器,弹簧在反弹后会再次被压缩再反弹,表现为车身多次反弹后趋于稳定。
五、空气弹簧气囊型号参数
空气弹簧工作时,内腔充入压缩空气,形成一个压缩空气气柱。随着振动载荷量的增加,弹簧的高度降低,内腔容积减小,弹簧的刚度增加,内腔空气柱的有效承载面积加大,此时弹簧的承载能力增加。
当振动载荷量减小时,弹簧的高度升高,内腔容积增大,弹簧的刚度减小,内腔空气柱的有效承载面积减小,此时弹簧的承载能力减小。
这样,空气弹簧在有效的行程内,空气弹簧的高度、内腔容积、承载能力随着振动载荷的递增与减小发生了平稳的柔性传递、振幅与震动载荷的高效控制。还可以用增、减充气量的方法,调整弹簧的刚度和承载力的大小,还可以附设辅助气室,实现自控调节。
空气弹簧具有优良的非线性硬特性,因而能够有效限制振幅,避开共振,防止冲击。空气弹簧隔振系统的固有频率可以设计得很低,甚至达1Hz以下,而橡胶隔振器的自振频率一般为5-7Hz。
所以空气弹簧的隔振效率比起其它隔振元件高得多,而且能够隔离低频振动。特别是因为空气弹簧隔振系统容易实施主动控制,作为一种具有可调非线性静、动态刚度及阻尼特性的隔振元件,空气弹簧的应用越来越广泛。
空气弹簧由于其特殊的材料和独特的结构,因而具有金属弹簧和橡胶弹簧所没有的特点:
1、空气弹簧具有优良的非线性硬特性,能够有效限制振幅,避开共振,防止冲击。空气弹簧的非线性特性曲线可按实际需要进行理想设计,使其表现为在额定载荷附近具有较低的刚度值。
2、由于空气弹簧所采用的介质主要是空气,因而容易实施主动控制。
3、空气弹簧的刚度k随载荷P而变,所以在不同载荷下,其隔振系统固有频率几乎不变,隔振效果也几乎不变。