重型牽引車懸架的發(fā)展分析

蔣朝暉

摘 要：隨著國內(nèi)運輸產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和各種政策法規(guī)的更新，人們對貨運車輛舒適性、經(jīng)濟性等提出更高的要求，此時，牽引車懸架得到廣泛的應(yīng)用。本文從國內(nèi)重型牽引車各種懸架的應(yīng)用現(xiàn)狀入手，并對其優(yōu)缺點展開深入的分析，進一步介紹牽引車懸架未來發(fā)展的方向。

關(guān)鍵詞：重型牽引車；懸架；分析

懸架系統(tǒng)主要包含彈性元件、減振器、緩沖塊、橫向穩(wěn)定器等部分，通常情況下，汽車的懸架主要劃分為非獨立懸架和獨立懸架兩種形式。懸架對車輛安全性、經(jīng)濟性、運營效率產(chǎn)生重要的影響，車輛使用懸架系統(tǒng)后，能自動調(diào)整車身的高度，提升車輛行駛的平順性，也在一定程度上保護車輛運輸貨物。本次研究以重型牽引車懸架為研究視角，闡述牽引車懸架未來發(fā)展趨勢。

一、國內(nèi)重型牽引車懸架應(yīng)用情況及優(yōu)缺點

（一）板簧懸架

鋼板彈簧懸架又稱作板簧懸架，主要劃分為少片變截面、等截面多片板簧懸架兩種形式。現(xiàn)階段，國內(nèi)約有160多家懸架彈簧生產(chǎn)企業(yè)，分布在全國各個地區(qū)，生產(chǎn)規(guī)模較大（>0.8萬噸以上）、專業(yè)性強的企業(yè)約80多家[ 1 ]。多數(shù)企業(yè)存在規(guī)模小、生產(chǎn)集中力低、散亂差等問題。由此可知，真正形成大規(guī)模、大批量生產(chǎn)的企業(yè)少之又少，部分停留至簡單的生產(chǎn)工藝水平上，生產(chǎn)產(chǎn)品成本較高，無法滿足國際市場競爭。國內(nèi)達到生產(chǎn)高檔次的汽車鋼板懸架彈簧企業(yè)包含：

1）汽集團遼陽汽車彈簧廠；

2）東風汽車懸架彈簧有限公司；

3）山東汽車彈簧廠等。

上述企業(yè)均有生產(chǎn)多種疊片簧、少片變截面鋼板彈簧、雙曲率半徑的能力。在重卡發(fā)展領(lǐng)域，每家主機廠基本均有自己的鋼板彈簧配套廠家，一汽集團遼陽汽車彈簧廠配套；東風汽車懸架彈簧有限公司配套等。

目前，國內(nèi)90%以上的重卡懸架系統(tǒng)采用鋼板彈簧作為彈性元件及導(dǎo)向裝置的懸架，這種懸架具有結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、工藝成熟、穩(wěn)定性好等優(yōu)點[ 2 ]。其缺點如下：汽車平順性、舒適性不佳，無法滿足重卡輕量化發(fā)展趨勢，價值，不能同時滿足重卡舒適性、操作穩(wěn)定性的實際要求。

（二）空氣懸架彈簧

空氣懸架彈簧作為應(yīng)用在高檔客車、重型載貨車上的懸架系統(tǒng)，也是世界鋼板彈簧領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。空氣懸掛主要包含吸氣孔、空氣分配器、吸氣孔等部分組成，在國外，空氣懸架系統(tǒng)在重型貨車上的使用率高達80%，在高速客車、城市客車使用率達到100%。空氣懸架系統(tǒng)采用空氣彈簧為彈性元件，充分利用空氣彈簧變剛性的特點，在一個封閉的容器內(nèi)注入壓縮空氣，借助氣體的可壓縮性，實現(xiàn)懸架的彈性作用，這種彈簧滿足同時兼?zhèn)渲乜ㄊ孢m性、操縱穩(wěn)定性的特性。

通常來說，裝備空氣選件的車型前輪、后輪附近均設(shè)置離地距離傳感器，根據(jù)離地距離傳感器輸出信號，行車電腦能夠判定車身高度變化情況，并控制空氣壓縮機和排氣房門，促使彈簧自動伸長或壓縮，進而提升車身穩(wěn)定性。

現(xiàn)階段，歐、美發(fā)達國家95%的客車、80%貨車和40%掛車使用空氣懸架系統(tǒng)，而我國依然處于起步發(fā)展階段，空氣懸架系統(tǒng)僅應(yīng)用至豪華客車和少量重型貨車和掛車上。雖然，重汽HOWO-A7、東風天龍、華菱星凱馬等廠家上市高配產(chǎn)品中均有空氣懸架，但真正被市場所接受，達到量產(chǎn)還需要很長一段時間。

上述情況與本國國情存在密切的聯(lián)系，雖然國內(nèi)治理超載、超限力度有所加強，但用戶超載情況非常嚴重，空氣懸架系統(tǒng)因具有超載性不好、價格昂貴、利潤微薄等弊端，因此，并未被眾多客戶接受，只是應(yīng)用于精密儀器、電子設(shè)備等特殊貨物運輸過程中。

現(xiàn)階段，國內(nèi)市場車用空氣懸架包含以下種類：

1）主要展現(xiàn)在客車市場上，例如西安沃爾沃、亞星奔馳等，這一類在國內(nèi)空氣懸架系統(tǒng)市場上占據(jù)主導(dǎo)位置。

2）直接由國外引入的空氣懸架系統(tǒng)，這種車用空氣懸架系統(tǒng)供貨周期大于三個月以上，無法滿足國人在一個月以內(nèi)的供貨需求，且運輸成本較高。

3）本國企業(yè)以引進吸收國外先進的空氣懸架系統(tǒng)技術(shù)為依托，結(jié)合我國汽車發(fā)展情況、道路情及運輸情況，遵循先進性、可靠性的原則，依據(jù)用戶的車型展開二次開發(fā)和設(shè)計，保障結(jié)構(gòu)匹配的合理性、科學(xué)性，進一步改善底盤的整體性能。

目前，空氣懸架系統(tǒng)初始成本明顯高于鋼板彈簧懸架系統(tǒng)，但綜合世界各地使用經(jīng)驗可知，空氣彈簧總使用壽命較長，通常比鋼板彈簧懸架長10倍左右，且維修工作少，有利于延長汽車的壽命[ 3 ]。因此，其運營成本明顯低于鋼板彈簧懸架系統(tǒng)，實際運營中可收回較高的初始投入。

（三）橡膠懸架

橡膠懸架是指采用橡膠彈簧作為彈性元件，因橡膠彈簧具有變剛度特征，因此，整個懸架在承載性、可靠性等方面比傳統(tǒng)所用鋼板懸架優(yōu)勢明顯，且能適用于礦山作業(yè)等惡劣環(huán)境下。

國內(nèi)使用的橡膠懸架由美國翰德森公司提供，因此，其又稱作翰德森橡膠懸架。該公司在1913年成立，總部設(shè)置在美國芝加哥，其除供應(yīng)橡膠懸架外，也是北美主要的空氣懸架供應(yīng)商，在美國重型卡車、掛車懸架份額大于75%。

現(xiàn)階段，翰瑞森我國主要銷售HN522橡膠懸架，這種懸架具有剛度更軟，能有效提升車輛的的平順性，自質(zhì)量輕，進一步減少輪胎磨損情況，降低維修成本。同時，這種懸架剛度可變，提升車輛的穩(wěn)定性和安全性。我國一汽解放、上汽依維柯紅巖等企業(yè)開始推出使用橡膠懸架的產(chǎn)品，因此，橡膠懸架這種新穎的懸架結(jié)構(gòu)形式慢慢受到國內(nèi)的關(guān)注。

二、重型牽引車懸架未來發(fā)展趨勢

在歐美，橡膠、空氣懸架兩者的價格相差不大，但其使用環(huán)境存在明顯差異，空氣懸架不能超載，因此，廣泛應(yīng)用至牽引車上。 橡膠懸架具有適應(yīng)能力強的特點，因此主要應(yīng)用至非公路用車或工況惡劣的汽車上。

現(xiàn)階段，ECAS系統(tǒng)開始應(yīng)用至歐洲部分大客車上，預(yù)計，隨著車輛控制技術(shù)快速發(fā)展，該系統(tǒng)成為汽車懸架重要的發(fā)展方向。

雖然我國新型懸架的引進過程緩慢，但在重型卡車發(fā)展層面，空氣彈簧懸架和橡膠懸架代表我國重卡懸架未來一段時間的發(fā)展方向，分析其原因如下：

1）滿足重卡行業(yè)的需求：隨著我國高等級公路的發(fā)展、重卡用戶收入增多等，用戶對汽車的穩(wěn)定性、平順性、舒適性等方面提出更高的要求，此時，滿足上述需求的新型懸架成為用戶關(guān)注的內(nèi)容，也是研究者探索的主要方向[ 4 ]。

2）政策的大力支持：因空氣、橡膠懸架具有自重輕、對道路損壞程度低等特征，國家頒發(fā)的一系列道路軸荷、質(zhì)量限制等政策，明確限定裝有空氣或橡膠懸架的車輛的軸載質(zhì)量。因此，在政策方面國家對新型懸架有所傾斜。

三、結(jié)論：

隨著國內(nèi)汽車行業(yè)的發(fā)展，重卡技術(shù)明顯提升，空氣懸架、橡膠懸架必然迎來快速發(fā)展期。本文從鋼板彈簧、空氣懸架彈簧、橡膠懸架應(yīng)用情況和優(yōu)缺點，并對懸架在牽引車上的發(fā)展進行介紹，以期為重型懸架研究者提供一定借鑒和參考。

參考文獻：

[1] 常媛媛，雍文亮.重型牽引車側(cè)傾仿真分析與優(yōu)化[J].湖北汽車工業(yè)學(xué)院學(xué)報，2013，27（2）：15-18.

[2] 徐強，駱漢豐，李亮等.重型牽引車空氣懸架參數(shù)匹配優(yōu)化[J].合肥學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2014，24（3）：53-57.

[3] 王玲，孫昌旺，位堂杰等.轉(zhuǎn)向與懸架系統(tǒng)協(xié)調(diào)性優(yōu)化在重型牽引車上的應(yīng)用[J].重型汽車，2014，（3）：27-29.

[4] 王俊偉，李海波.基于ADAMS的某重型牽引車操縱穩(wěn)定性仿真分析[J].汽車實用技術(shù)，2016，（3）：128-131.