油氣懸掛的性能特點(diǎn)及研究現(xiàn)狀

旺旺貍 · 發(fā)表于 2011-1-2 19:33:23

油氣懸掛一般是以惰性氣體（氮）作為彈性介質(zhì)，以油液作為傳力介質(zhì)，呈現(xiàn)出很好的非線性特性，對(duì)重型越野車(chē)輛以及載貨汽車(chē)都具有很好的匹配效果，同時(shí)儲(chǔ)能比很大，約為330000Nm/kg（以6MPa氮?dú)獬錃鈮毫槔�，重量比鋼板彈簧輕50%，比扭桿彈簧輕2O%，從而使它擁有了廣闊的發(fā)展前景。

1、油氣懸掛性能特點(diǎn)及其研究的必要性
油氣懸掛主要由油氣彈簧組成，集彈性和阻尼元件于一身，同時(shí)缸體具有一定的導(dǎo)向作用，所需車(chē)體布置空間較小，以其優(yōu)越的非線性彈性特性和良好的減振功能，能夠最大限度地滿(mǎn)足工程車(chē)輛的平順性要求。從其整體結(jié)構(gòu)看，目前工程車(chē)輛上應(yīng)用的油氣懸掛系統(tǒng)主要有獨(dú)立式和互連式兩種類(lèi)型；從油氣彈簧的形式看，則分為單氣室油氣分離式、雙氣室油氣分離式、多級(jí)壓力式和油氣混合式等。與其他懸掛系統(tǒng)相比，油氣懸掛具有如下特點(diǎn)。

1）非線性變剛度特性，油氣懸掛具有非線性變剛度、漸增性的特點(diǎn)。當(dāng)車(chē)輛在平坦路面行駛時(shí)，懸掛動(dòng)行程較小，彈性介質(zhì)承受瞬時(shí)壓力所產(chǎn)生的剛度也就小，能夠滿(mǎn)足平順性的要求；當(dāng)車(chē)輛在起伏地行駛時(shí)，彈性力呈非線性變化且幅值增加，可以吸收較多的沖擊能量，發(fā)揮出氣體單位質(zhì)量?jī)?chǔ)能比大的特點(diǎn)，有效起到緩沖作用，避免了能量直接傳遞到車(chē)身以及“懸掛擊穿”現(xiàn)象的出現(xiàn)，從而提高車(chē)輛的越野速度，改善其機(jī)動(dòng)性。例如安裝油氣懸掛與安裝扭桿懸掛的M60坦克在美國(guó)阿伯丁試驗(yàn)場(chǎng)第三號(hào)越野跑道（地面不平度為90mm）上進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，前者平均時(shí)速達(dá)到了38.62km/h，而后者僅為14.48km /h。另外，對(duì)于載荷變化較大的車(chē)輛，其必要性也很明顯。若懸置質(zhì)量變化，剛度不變，則固有頻率會(huì)隨著載荷發(fā)生改變。例如解放牌汽車(chē)滿(mǎn)載時(shí)，后懸掛質(zhì)量約為空車(chē)的四倍多，倘若使用線性懸掛系統(tǒng)，則滿(mǎn)載與空載的車(chē)身振動(dòng)頻率分別為1.6HZ和3.2HZ。固有頻率的大范圍變化會(huì)導(dǎo)致車(chē)輛行駛性能變差；而油氣懸掛的非線性剛度特性能夠有效克服這一缺點(diǎn)，將車(chē)身固有頻率保持在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的范圍，這對(duì)載重型車(chē)輛是至關(guān)重要的。

2）非線性阻尼特性，安裝阻尼閥后，與普通液壓減振器相同，油氣彈簧的阻尼系數(shù)也具有非線性特征，懸掛阻尼力和阻尼比均隨著車(chē)架與車(chē)橋相對(duì)速度的變化而變化。

3）車(chē)姿調(diào)整功能，可調(diào)式油氣懸掛可以使車(chē)體升降，前后俯仰和左右傾斜，但需附加一套車(chē)姿調(diào)節(jié)系統(tǒng)，主要通過(guò)對(duì)懸掛缸的補(bǔ)油或排油實(shí)現(xiàn)上述功能，以改善車(chē)輛的越障能力，提高通過(guò)性；裝有可調(diào)式油氣懸掛的兩棲作戰(zhàn)車(chē)輛涉水時(shí)可以將車(chē)輪收起，減少水流阻力；另外還可以使行駛系統(tǒng)維修方便，無(wú)需液壓千斤頂即可拆裝車(chē)輪，但調(diào)節(jié)高度有限，一般不超過(guò)300mm。對(duì)于車(chē)姿調(diào)節(jié)功能通常只有在主動(dòng)懸掛中才能實(shí)現(xiàn)，體現(xiàn)了油氣懸掛的優(yōu)越性能。

4）懸掛閉鎖功能，將油氣懸掛中的動(dòng)力缸和蓄能器分置，并在連接它們的高壓管路上加裝鎖止閥即可實(shí)現(xiàn)懸掛閉鎖功能，這對(duì)工程車(chē)輛具有重要價(jià)值，例如全路面起重機(jī)、吊車(chē)、挖掘機(jī)等，在特殊作業(yè)時(shí)通過(guò)閉鎖形成剛性懸掛，便于運(yùn)載和移動(dòng)重物另外還可以減輕或消除坦克和自行火炮等軍用車(chē)輛在射擊時(shí)產(chǎn)生的車(chē)體俯仰振動(dòng)，提高射擊精度。

5）結(jié)構(gòu)緊湊，加裝阻尼閥后，油氣懸掛不再需要單獨(dú)的減振器，尤其針對(duì)單缸式油氣彈簧，結(jié)構(gòu)上更加簡(jiǎn)便，通常把氣室設(shè)在活塞桿內(nèi)，通過(guò)浮動(dòng)活塞將油氣分離，以適應(yīng)重型越野車(chē)輛動(dòng)行程大的特點(diǎn)，克服了膜片隔離式油氣彈簧動(dòng)行程小的缺點(diǎn)。同時(shí)該套系統(tǒng)體積小，重量輕，便于拆裝。

6）不足之處，由于工作壓力較高，需選用性能良好的組合密封，同時(shí)還要配備專(zhuān)用充氣裝置。對(duì)加工精度和裝配工藝要求嚴(yán)格，增加了生產(chǎn)和維護(hù)成本。隨著機(jī)械加工等相關(guān)技術(shù)的不斷完善和成熟，上述不足一定能夠被有效解決，也必將使油氣懸掛得到更大范圍的推廣和應(yīng)用�？傊�，油氣懸掛與其它懸掛系統(tǒng)相比能夠充分改善車(chē)輛的機(jī)動(dòng)性、舒適性以及操縱穩(wěn)定性，尤其能滿(mǎn)足特種車(chē)輛、工程車(chē)輛和軍用車(chē)輛的指標(biāo)要求，具有良好的發(fā)展前景，成為國(guó)內(nèi)外同行研究的主要方向之一。

2、國(guó)內(nèi)外油氣懸掛研究現(xiàn)狀及應(yīng)用

2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀及應(yīng)用
在理論方面，國(guó)外定性定量的研究工作已經(jīng)開(kāi)展得比較全面，并已有較為完善的CAD軟件可供產(chǎn)品研發(fā)，但由于涉及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，屬于企業(yè)核心技術(shù)，所以很難看到相關(guān)的資料。
從所掌握的信息表明，國(guó)外學(xué)者曾對(duì)如何建立油氣彈簧合理的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了大量的理論探討，油氣彈簧數(shù)學(xué)模型通常可以分為參數(shù)化和非參數(shù)化兩種形式，worden較為系統(tǒng)地介紹了單缸式油氣彈簧的參數(shù)化和非參數(shù)化建模方法，指出參數(shù)化建模需要以油氣彈簧內(nèi)部結(jié)構(gòu)參數(shù)和有關(guān)物理定律為依據(jù)，能夠較為準(zhǔn)確地描述懸掛缸工作時(shí)的內(nèi)特性，清楚地分析相關(guān)因素對(duì)系統(tǒng)外特勝的影響規(guī)律，從而為油氣彈簧的設(shè)計(jì)提供參考，但由于其所含參數(shù)較多，往往存在校準(zhǔn)時(shí)間長(zhǎng)、計(jì)算速度慢等缺點(diǎn)；非參數(shù)化模型實(shí)際上具有反求的性質(zhì)，通常利用預(yù)先確定的函數(shù)表達(dá)形式對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合來(lái)描述油氣彈簧的非線性特性，克服了參數(shù)化模型待定系數(shù)多以及校準(zhǔn)和計(jì)算慢的缺點(diǎn)，但非參數(shù)化模型的建立往往需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行大量的試驗(yàn)研究，消耗成本巨大。由于各種分析和識(shí)別方法都有其各自的特點(diǎn)和局限勝，因此必須針對(duì)具體問(wèn)題，采用適當(dāng)?shù)姆椒▽?duì)系統(tǒng)進(jìn)行理論分析和參數(shù)識(shí)別。
在油氣懸掛的技術(shù)應(yīng)用方面，國(guó)外自20世紀(jì)50年代后期由美國(guó)WABCO公司首次提出以來(lái)，人們從實(shí)踐中逐漸認(rèn)識(shí)到該項(xiàng)技術(shù)重大的開(kāi)發(fā)潛力，后經(jīng)過(guò)多年努力，已經(jīng)有了長(zhǎng)足的發(fā)展和進(jìn)步。從國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局檢索到的信息表明，國(guó)外在涉及油氣懸掛方面的各項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利多達(dá)幾千項(xiàng)，占據(jù)了這一領(lǐng)域的絕對(duì)主導(dǎo)地位，并且主要集中在上世紀(jì)80年代，說(shuō)明其早已進(jìn)人了成熟和實(shí)用階段，從搜集的資料來(lái)看，國(guó)外在以下車(chē)輛中應(yīng)用了油氣懸掛系統(tǒng)。

1）軍事特種車(chē)輛
包括輪式輸送車(chē)、裝甲車(chē)、坦克及導(dǎo)彈運(yùn)輸車(chē)等。例如美國(guó)和德國(guó)合作研制的MBT-70坦克裝有可調(diào)式油氣懸掛，還可實(shí)現(xiàn)懸掛的液壓閉鎖；美國(guó) UET-A型萬(wàn)能履帶式裝甲工程牽引車(chē)，采用的油氣懸掛具有閉鎖功能，在推土作業(yè)時(shí)可保持車(chē)身呈水平穩(wěn)定狀態(tài)；美國(guó)M107自行火炮具有懸掛閉鎖裝置，發(fā)射時(shí)可實(shí)現(xiàn)懸掛閉鎖；美國(guó)HSTV-L輕坦克試驗(yàn)樣車(chē)以及AAV7AI兩棲裝甲戰(zhàn)車(chē)也采用了可調(diào)式油氣懸掛；前蘇聯(lián)自T-72坦克裝備部隊(duì)后，大力改善其懸掛裝置，在后來(lái)研制的T-80坦克、“雷神”導(dǎo)彈防空車(chē)、別拉斯和SSU-20移動(dòng)式導(dǎo)彈發(fā)射車(chē)以及空降兵部隊(duì)使用的BMD車(chē)上也采用了可調(diào)式油氣懸掛；法國(guó)AMX-10RC（帶炮）輪式戰(zhàn)車(chē)（6*6）、AMX-10C履帶式戰(zhàn)車(chē)和輪式“響尾蛇”導(dǎo)彈發(fā)射車(chē)（4*4）均裝有可調(diào)式油氣懸掛，前者重15T，正常行駛時(shí)最小離地距離為0.35m，可在0.21-0.47m范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，后者振動(dòng)頻率可降低到1HZ以下，平順性接近轎車(chē)水平；日本74式主戰(zhàn)坦克裝有可調(diào)式油氣懸掛，車(chē)體可上下升降200mm，前后俯仰6度，左、右側(cè)傾9度，是目前唯一能夠全面實(shí)現(xiàn)上下升降、左右側(cè)傾和前后俯仰的坦克；瑞典無(wú)炮塔的STRV103式S坦克上，采用了可調(diào)式油氣懸掛，是最早以可調(diào)式油氣懸掛裝備部隊(duì)的坦克。另?yè)?jù)報(bào)道，英國(guó)的“挑戰(zhàn)者”主戰(zhàn)坦克、法國(guó)的勒克萊爾主戰(zhàn)坦克、日本的90式主戰(zhàn)坦克、韓國(guó)的88式主戰(zhàn)坦克、瑞士的“鋸脂鯉”，包括4*4、6*6、8*8 等多種輪式裝甲車(chē)、巴西的EETI奧索里奧坦克、意大利的“半人馬座”24T輪式裝甲車(chē)（最大時(shí)速可達(dá)108km/h)，均采用了可調(diào)式油氣懸掛系統(tǒng)。

2）工程、礦山機(jī)械（車(chē)輛）
主要包括各類(lèi)礦用自卸卡車(chē)、全地面起重機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)械和輪式挖掘機(jī)等。如美國(guó)卡特彼勒(Caterpillar）、日本小松（Komatsu）等公司的重型礦用自卸車(chē)，德國(guó)利勃海爾（Liebherr）、美國(guó)格魯夫（Gove）、德國(guó)克虜伯(Krupp）等公司的全地面起重機(jī)，日本神戶(hù)鋼鐵株式會(huì)社（KOBELCO）的越野輪胎起重機(jī)，美國(guó)卡特彼勒(Caterpillar）公司的TS-24B型鏟運(yùn)機(jī)，日本日立建筑機(jī)械有限公司（Hitachi）的輪式挖掘機(jī)等。

3）賽車(chē)及轎車(chē)，如法國(guó)雪鐵龍（Citroen）公司Citroen DS19、ID-19型賽車(chē)，德國(guó)的BENZ 450EL6.9，法國(guó)的Citron CS、CX系列轎車(chē)等。

2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀及應(yīng)用
國(guó)內(nèi)對(duì)油氣懸掛的研究也始于20世紀(jì)50年代末期，北京工業(yè)學(xué)院率先在1959年做出了樣件，進(jìn)行了臺(tái)架試驗(yàn)，1960年又進(jìn)行了裝車(chē)試驗(yàn)，取得了國(guó)內(nèi)最早的第一手資料。但直到80年代初期國(guó)內(nèi)才真正有實(shí)際產(chǎn)品出現(xiàn)，技術(shù)儲(chǔ)備與國(guó)外相比整體差距較大，仍舊處在引進(jìn)樣機(jī)、測(cè)繪和類(lèi)比仿真階段，自主研發(fā)能力較弱。資料顯示，武漢水運(yùn)工程學(xué)院陶又同教授的文章是較早用示功圖法研究油氣懸掛的文獻(xiàn)，1984年上海重型汽車(chē)廠測(cè)繪了美國(guó)的單氣室油氣懸掛，并應(yīng)用于上海重型汽車(chē)廠生產(chǎn)的SH380\SH382礦用自卸車(chē)上，但使用效果并不理想，主要是密封險(xiǎn)能不好，可靠性差；90年代初中期，徐州工程機(jī)械集團(tuán)有限公司（1992年）、湖南浦玩工程機(jī)械廠（1994年）先后從德國(guó)利勃海爾公司引進(jìn)LTM1025、LTM1032、LTM1050全地面底盤(pán)汽車(chē)起重機(jī)，促進(jìn)了油氣懸掛技術(shù)的推廣應(yīng)用。而后在我國(guó)期刊雜志上出現(xiàn)了許多介紹油氣懸掛系統(tǒng)的文獻(xiàn)，國(guó)內(nèi)一些高校也開(kāi)始進(jìn)行油氣懸掛技術(shù)的研究。

1994年北京理工大學(xué)的高凌風(fēng)對(duì)互連式油氣懸掛動(dòng)剛度和車(chē)輛振動(dòng)響應(yīng)進(jìn)行了分析計(jì)算，同年同濟(jì)大學(xué)的孫求理對(duì)單筒式油氣懸掛缸進(jìn)行了理論研究和優(yōu)化設(shè)計(jì)；1998年大連理工大學(xué)的趙春明利用功率鍵合圖法建立了描述全路面起重機(jī)互連式油氣懸掛系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)模型，利用數(shù)字仿真對(duì)車(chē)輛在路面不平度激勵(lì)下的振動(dòng)響應(yīng)進(jìn)行了研究；2000年浙江大學(xué)的吳仁智對(duì)LTM1032型汽車(chē)起重機(jī)雙氣室油氣彈簧進(jìn)行了計(jì)算機(jī)仿真和試驗(yàn)研究，建立了雙氣室油氣彈簧的非線性數(shù)學(xué)模型；2003年吉林大學(xué)的趙登峰以3303B型自卸汽車(chē)油氣懸掛系統(tǒng)作為研究對(duì)象，對(duì)其動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了研究；2005年吉林大學(xué)的周德成對(duì)礦用自卸車(chē)油氣懸掛系統(tǒng)進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)仿真與試驗(yàn)研究，并運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立了油氣彈簧的數(shù)學(xué)模型；中國(guó)礦業(yè)大學(xué)的封士彩對(duì)德國(guó)CXPIO32型汽車(chē)起重機(jī)油氣懸掛單元?jiǎng)討B(tài)性能進(jìn)行了研究。清華大學(xué)的金達(dá)峰等開(kāi)展了主動(dòng)油氣懸掛的研究。
使用油氣懸掛的車(chē)輛幾個(gè)廠家的工程自卸車(chē)外，主要集中在軍工方面，如：航天15所研制的固定型號(hào)移動(dòng)式導(dǎo)彈發(fā)射車(chē)，采用了混合式油氣彈簧，無(wú)車(chē)高調(diào)整功能，并使用了簡(jiǎn)易的負(fù)荷平衡措施，即將車(chē)輛兩側(cè)油氣彈簧的氣腔連通；重慶256廠研制的自行榴彈炮車(chē)采用了隔離式油氣彈簧，具備靜態(tài)車(chē)姿調(diào)節(jié)功能，主要用于調(diào)整車(chē)輛的發(fā)射狀態(tài)；北京理工大學(xué)研制的某型裝甲輸送車(chē)，采用了雙缸式帶反壓氣室的油氣彈簧，并附加了整車(chē)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)懸掛的剛性閉鎖；北方車(chē)輛研究所研制的某型導(dǎo)彈發(fā)射車(chē)，吸收了俄羅斯相關(guān)車(chē)輛的底盤(pán)技術(shù)，具有整車(chē)車(chē)姿調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
從國(guó)內(nèi)油氣懸掛的研究現(xiàn)狀來(lái)看，主要存在以下問(wèn)題：

l）由于缺乏試驗(yàn)設(shè)備和經(jīng)費(fèi)，以及國(guó)外取得的先進(jìn)理論成果和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)很少見(jiàn)諸于文獻(xiàn)的緣故，只有少量研究單位有能力對(duì)油氣懸掛進(jìn)行基礎(chǔ)性和系統(tǒng)性的研究，但所得結(jié)論要達(dá)到指導(dǎo)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)實(shí)際產(chǎn)品的要求還有一定距離；

2）目前國(guó)內(nèi)的研究工作更多地還是停留在引進(jìn)成熟樣機(jī)的基礎(chǔ)上開(kāi)展相關(guān)理論分析，導(dǎo)致自主研發(fā)能力不強(qiáng)。到目前為止，只有徐工集團(tuán)、北方車(chē)輛研究所等少數(shù)單位研制的產(chǎn)品達(dá)到了裝車(chē)要求，但要與世界先進(jìn)水平接軌，還有很長(zhǎng)的路要走。
綜上所述，導(dǎo)致了國(guó)內(nèi)在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面研究的匾乏，安裝有油氣懸掛的車(chē)輛品種較少，而且更多地還是應(yīng)用在軍工方面。

3、研究方向
人們對(duì)油氣懸掛的評(píng)價(jià)主要體現(xiàn)在性能和使用壽命兩個(gè)方面，性能通常是指油氣彈簧的力學(xué)特性，包括阻尼特性和彈性特性；使用壽命則包括懸掛缸零部件抗沖擊的可靠性及密封件的耐久性等�，F(xiàn)有技術(shù)中，國(guó)內(nèi)學(xué)者在產(chǎn)品力學(xué)性能方面的研究居多，不過(guò)方法和手段較為單一，集中在測(cè)繪或引進(jìn)樣件的仿真與試驗(yàn)分析上，且精確度不高，雖然所得結(jié)論具有一定的參考價(jià)值，但還無(wú)法有效指導(dǎo)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)工作，所以只有對(duì)不同閥系結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)及其節(jié)流現(xiàn)象進(jìn)行系統(tǒng)研究，并歸納出完整的解析計(jì)算方法，才能有效逼近減振裝置的標(biāo)準(zhǔn)阻尼特性，從而達(dá)到準(zhǔn)確設(shè)計(jì)相關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)的目的；在彈性特性方面，國(guó)內(nèi)學(xué)者普遍使用絕熱狀態(tài)下的理想氣體狀態(tài)方程展開(kāi)研究，但絕熱指數(shù)與溫度等諸多客觀因素有關(guān)，為便于分析人們通常取其中的某一平均值，容易造成較大誤差，后來(lái)有人參照國(guó)外研究成果使用8個(gè)常數(shù)的BWR實(shí)際氣體狀態(tài)方程對(duì)彈隆力值進(jìn)行推算，由于參數(shù)過(guò)多且方程形式復(fù)雜，也不利于工程應(yīng)用。另外，國(guó)內(nèi)在產(chǎn)品使用壽命方面的理論探討還很匱乏，相關(guān)報(bào)道和成果也較少，實(shí)踐表明，由于阻尼閥承擔(dān)著衰減來(lái)自地面隨機(jī)激勵(lì)的作用，其所處工作環(huán)境相對(duì)惡劣，且易受到頻繁的交變沖擊，所以研究如何減小沖擊力值及其交變次數(shù)對(duì)提高阻尼閥的疲勞強(qiáng)度具有重要價(jià)值；同時(shí)油氣彈簧的泄漏問(wèn)題也是限制其發(fā)展的主要瓶頸之一，這與缸體的溫升有很大關(guān)系，需要開(kāi)展較為系統(tǒng)的熱學(xué)研究，并分析內(nèi)在機(jī)理，找出規(guī)律，減小其對(duì)密封件耐久性的影響。
油氣懸掛與其它懸掛形式相比雖然具有明顯的優(yōu)越性，但仍舊屬于傳統(tǒng)的被動(dòng)懸掛范疇，其阻尼參數(shù)一經(jīng)選定，便無(wú)法再進(jìn)行更改，從車(chē)輛的舒適性和操縱穩(wěn)定性來(lái)看，只能針對(duì)不同路況采取某種折中方案，限制了系統(tǒng)性能的充分發(fā)揮�，F(xiàn)有技術(shù)中，半主動(dòng)懸掛的研究主要體現(xiàn)在對(duì)阻尼參數(shù)的控制方面，通過(guò)調(diào)節(jié)減振裝置的阻尼系數(shù)，改變阻尼比，以達(dá)到懸掛系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能與車(chē)輛行駛狀態(tài)實(shí)時(shí)匹配的目的，這樣的方式簡(jiǎn)單、可靠且易于實(shí)現(xiàn)，是取代傳統(tǒng)懸掛的新型產(chǎn)品。
國(guó)外對(duì)半主動(dòng)油氣懸掛的研究重點(diǎn)已從理論探討轉(zhuǎn)入實(shí)際應(yīng)用階段，并制訂了明確的規(guī)劃和進(jìn)度要求。資料顯示，美軍規(guī)劃中的“未來(lái)作戰(zhàn)系統(tǒng)” (FCS）將安裝最先進(jìn)的智能油氣懸掛（HASS)，提出的戰(zhàn)技指標(biāo)是使坦克的機(jī)動(dòng)性提高50％、車(chē)身平穩(wěn)性提高30%，公路時(shí)速達(dá)120km/h，最高越野速度達(dá)100kln/h；另外，韓國(guó)的88式坦克已經(jīng)安裝了半主動(dòng)肘內(nèi)式油氣懸掛系統(tǒng)，俄羅斯也進(jìn)行了將油氣懸掛發(fā)展為可控懸掛的研究。
由于國(guó)內(nèi)在半主動(dòng)油氣懸掛方面的研究還處于起步階段，所以急需開(kāi)展相關(guān)工作以提高自身的能力和水平。

4、結(jié)論
總的來(lái)講，油氣懸掛從理論的提出至今已經(jīng)有幾十年的歷史，而且也應(yīng)該是今后相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)期業(yè)內(nèi)人士所研究的重點(diǎn)、熱點(diǎn)課題。國(guó)內(nèi)的眾多專(zhuān)家學(xué)者在懸掛系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面做了大量工作，理論上的探討也常見(jiàn)于各大期刊，為我國(guó)的車(chē)輛懸掛事業(yè)做出了很大貢獻(xiàn)。有人說(shuō)我們?cè)谟蜌鈶覓斓睦碚撗芯糠矫嬉呀?jīng)很成熟，但從嚴(yán)格意義上來(lái)講，我們的理論還遠(yuǎn)不能用“成熟”二字來(lái)形容，還不能很好地指導(dǎo)設(shè)計(jì)工作，還需要進(jìn)一步的探索，需要一種“百花齊放”的現(xiàn)象出現(xiàn)，從而帶動(dòng)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展。

車(chē)輛半主動(dòng)懸架技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)

　懸架系統(tǒng)是汽車(chē)的重要組成部分之一。汽車(chē)懸架系統(tǒng)是指連接車(chē)身和車(chē)輪之間全部零部件的總稱(chēng)，主要由彈簧、減振器和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)三大部分組成，其作用是傳遞車(chē)輪和車(chē)架之間的一切力和力矩，并且緩和由不平路面?zhèn)鹘o車(chē)架(或車(chē)身)的沖擊載荷，衰減由此引起的承載系統(tǒng)的振動(dòng)，以保證汽車(chē)的平順行駛。

半主動(dòng)懸架是指懸架彈性元件剛度和減振器阻尼力之一或兩者均可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)的懸架。由于半主動(dòng)懸架在控制品質(zhì)上接近于主動(dòng)懸架，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能量損耗小，成本低，因而具有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/font>

　半主動(dòng)懸架技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

根據(jù)懸架的阻尼和剛度是否隨著行駛條件的變化而變化，可將懸架分為被動(dòng)懸架、半主動(dòng)懸架和主動(dòng)懸架。隨著生活水平的不斷提高，用戶(hù)對(duì)汽車(chē)舒適性的要求也越來(lái)越高，傳統(tǒng)的汽車(chē)懸架系統(tǒng)已不能滿(mǎn)足人們的要求。人們希望汽車(chē)車(chē)身的高度、懸架的剛度、減振器的阻尼大小能隨汽車(chē)行駛速度以及路面狀況等行駛條件的變化而自動(dòng)調(diào)節(jié)，從而達(dá)到乘坐舒適性的提高。

1973年，美國(guó)加州大學(xué)戴維斯分校的D.A.Crosby和D.C.Karnopp首先提出了半主動(dòng)懸架的概念。其基本原理是：用可調(diào)剛度彈簧或可調(diào)阻尼的減振器組成懸架，并根據(jù)簧載質(zhì)量的加速度響應(yīng)等反饋信號(hào)，按照一定的控制規(guī)律調(diào)節(jié)彈簧剛度或減振器的阻尼，以達(dá)到較好的減振效果。半主動(dòng)懸架分為剛度可調(diào)和阻尼可調(diào)兩大類(lèi)。目前，在半主動(dòng)懸架的控制研究中，以對(duì)阻尼控制的研究居多。阻尼可調(diào)半主動(dòng)懸架又可分為有級(jí)可調(diào)半主動(dòng)懸架和連續(xù)可調(diào)半主動(dòng)懸架，有級(jí)可調(diào)半主動(dòng)懸架的阻尼系數(shù)只能取幾個(gè)離散的阻尼值，而連續(xù)可調(diào)半主動(dòng)懸架的阻尼系數(shù)在一定的范圍內(nèi)可連續(xù)變化。

有級(jí)可調(diào)減振器

有級(jí)可調(diào)減振器阻尼可在2-3檔之間快速切換，切換時(shí)間通常為10-20ms。有級(jí)可調(diào)減振器實(shí)際上是在減振器結(jié)構(gòu)中采用較為簡(jiǎn)單的控制閥，使通流面積在最大、中等或最小之間進(jìn)行有級(jí)調(diào)節(jié)。通過(guò)減振器頂部的電機(jī)控制旋轉(zhuǎn)閥的旋轉(zhuǎn)位置，使減振器的阻尼在“軟、中、硬”三檔之間變化。有級(jí)可調(diào)減振器的結(jié)構(gòu)及其控制系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單，但在適應(yīng)汽車(chē)行駛工況和道路條件的變化方面有一定的局限性。
連續(xù)可調(diào)減振器
連續(xù)可調(diào)減振器的阻尼調(diào)節(jié)可采取以下兩種方式：

1.節(jié)流孔徑調(diào)節(jié)

早期的可調(diào)阻尼器主要是節(jié)流孔可實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)的油液阻尼器。通過(guò)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)減振器的閥桿，連續(xù)調(diào)節(jié)減振器節(jié)流閥的通流面積來(lái)改變阻尼，節(jié)流閥可采用電磁閥或其它形式的驅(qū)動(dòng)閥來(lái)實(shí)現(xiàn)。這類(lèi)減振器的主要問(wèn)題是節(jié)流閥結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高。

2.減振液粘性調(diào)節(jié)

使用黏度連續(xù)可調(diào)的電流變或磁流變液體作為減振液，從而實(shí)現(xiàn)阻尼無(wú)級(jí)變化，是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。電流變液體在外加電場(chǎng)作用下，其流體材料性能，如剪切強(qiáng)度、粘度等會(huì)發(fā)生顯著的變化，將其作為減振液，只需通過(guò)改變電場(chǎng)強(qiáng)度，使電流變液體的粘度改變，就可改變減振器的阻尼力。

電流變減振器的阻尼可隨電場(chǎng)強(qiáng)度的改變而連續(xù)變化，無(wú)須高精度的節(jié)流閥，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本較低，且無(wú)液壓閥的振動(dòng)、沖擊與噪聲，不需要復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，作為半主動(dòng)懸架的執(zhí)行器是一個(gè)非常好的選擇。但電流變液體存在著一些問(wèn)題，如電致屈服強(qiáng)度小，溫度工作范圍不寬，零電場(chǎng)粘度偏高，懸浮液中固體顆粒與基礎(chǔ)液體之間比重相差較大，易分離、沉降，穩(wěn)定性差，對(duì)雜質(zhì)敏感等。要使電流變減振器響應(yīng)迅速、工作可靠，必須解決以下幾個(gè)問(wèn)題：①設(shè)計(jì)一個(gè)體積小、重量輕、能任意調(diào)節(jié)的高壓電源。②為保證電流變液體的正常工作溫度，有一個(gè)散熱系統(tǒng)。③高壓電源的絕緣與封裝。國(guó)外如德國(guó)Bayer公司和美國(guó)Lord公司都已有電流變減振器產(chǎn)品。

窗體頂端

小蝦1111 · 發(fā)表于 2011-1-2 20:01:27

我感覺(jué)。我國(guó)的油氣懸掛系統(tǒng)瓶頸在液壓密封。

qb5952181 · 發(fā)表于 2011-4-20 10:06:30

回帖是美德，又能賺威望�。。�

811258097 · 發(fā)表于 2011-4-20 21:36:50

回帖是美德，又能賺威望�。�！

zhenhua1978 · 發(fā)表于 2012-4-22 20:44:56

樓主了解的比較細(xì)呀佩服

306969554 · 發(fā)表于 2012-4-28 12:10:54

油氣懸掛發(fā)展不好主要是在認(rèn)識(shí)不上去。

306969554 · 發(fā)表于 2012-4-28 12:13:12

懸架是解決車(chē)輛品質(zhì)的關(guān)鍵。我國(guó)汽車(chē)只是解決有無(wú)問(wèn)題。下一階段就看懸架的表現(xiàn)了。

cken · 發(fā)表于 2012-4-29 17:52:11

輕型車(chē)已經(jīng)發(fā)展到線性馬達(dá)主動(dòng)懸掛了

小憩の港灣 · 發(fā)表于 2012-4-30 10:56:33

不錯(cuò)的帖子

西山向日葵 · 發(fā)表于 2012-8-21 20:48:43

這東西在我國(guó)還很前衛(wèi)啊，哈哈

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油氣懸掛的性能特點(diǎn)及研究現(xiàn)狀

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