盤式制動和空氣懸掛在國內的應用和展望

藍文標

隨著GB 7258和JT/T 1178.2的全面實施.整個掛車及相關行業開始迅速聚焦盤式制動器、空氣懸架。得益于法規的加持。盤式制動器和空氣懸架成為行業的“風口”.各個廠家“嗅”到了巨大的市場機會，紛紛進入這個市場，開始加大對這兩種產品的生產和推廣。

然而與市場熱度相矛盾的是整個上中下游行業對這些產品的技術特點、應用條件的認知程度普遍較低.由此出現了終端用戶對產品質量產生了諸多抱怨.并帶來很大的經濟損失。換句話來說，如果不加以規范，盤式制動器和空氣懸架這類高端產品的應用反而會加大車輛運行的安全隱患。

為此.結合BPW多年的研發和應用經驗.筆者圍繞盤式制動和空氣懸架，分析中歐市場的差異，剖析目前盤式空懸在國內的應用狀況。并對盤式空懸未來發展進行預判和展望。

空氣懸架在歐洲的發展歷程和技術優勢

歐洲牽引列車上空氣懸架的應用歷史可以追溯到上世紀的60年代。得益于1971年發布的一項關于制動性能的法規，即71/320EWG《機動車及其掛車制動裝置的統一規定》（現行ECER13的前身）的頒布和實施，空氣懸架才得到迅速發展。這部法規規定。車輛在制動過程中。車輪不能出現抱死的現象。不能出現異常的偏移和震動的現象，要求車輛在制動過程中仍然能夠保持良好的操控性能，以保證制動安全。

很顯然，歐洲出臺該法規的目的明確.就是要保證車輛行駛的安全。傳統的鋼板懸架和空氣懸架的優劣勢也因此得以充分顯現。

傳統的鋼板懸架在制動過程中.軸荷會通過平衡梁傳導至中軸和后軸，導致后軸摩擦力最大，中軸次之，前軸由于與地面摩擦力過小.極易發生抱死的現象.此時車輛整體會發生跳動和偏移，其操控性能會大大降低.危害運行安全（如圖1所示）。

相對于鋼板懸架，空氣懸架由于各輪端的懸架裝置是獨立的，故各個車輪在制動過程中。通過氣路系統的分配，使軸荷均勻分布，保持制動力一致，車體重心下沉，從而保證車輛在制動過程中的穩定性和操控性（如圖2所示）。

如果要達到與空氣懸架同樣的穩定性，鋼板懸架需要增加更高的成本，因此.空氣懸架憑借制動方面的革命性進步.成就了其快速發展。再加上空氣懸架自身優異的減震性能、更低的油耗和胎耗。以及更加豐富的拓展配置（整體升降、車軸提升等），空氣懸架取代鋼板懸架成為歐洲市場的主流。

盤式制動成為歐洲主流的根本原因

其實.除了ECE R13法規的推動外.歐洲并沒有哪條標準法規規定必須采用盤式制動.況且鼓式制動器還具有結構簡單，成本低廉的巨大優勢，為何盤式制動依然能成為歐洲市場的主流？

傳統的觀念認為，盤式制動性能好主要體現在反應靈敏、剎車來得快.且更加安全，但其實相對于鼓式，盤式最關鍵的技術特點是采用了“夾緊式”的制動原理，取代了鼓式制動“漲緊式”的制動原理.徹底解決了鼓式制動器在高溫以后由于制動鼓熱膨脹帶來的制動衰退問題。通俗地講就是在長下坡、頻繁制動的應用場景，盤式制動器仍然能夠保持良好的制動性能。從圖3制動效能-制動溫度的曲線可以看出.盤式制動器在高溫狀態下仍然能夠維持高的制動效能，大大提升車輛的行駛安全。

針對制動安全，歐洲嚴格執行ECE R13的相關規定，要求車輛制動器必須達到冷態、熱態下性能指標.雖然鼓式可以達到標準要求，但盤式的制動性能更加優越。更容易獲得車輛的安全認證。這從法規層面推動了盤式制動的應用。

另外，EBS、緩速器等配置在歐洲廣泛應用，進一步發揮了盤式制動的特性，因此，法規的執行、匹配條件的成熟和盤式自身的優越性能，共同推動了盤式在歐洲市場的應用.從而取代了鼓式制動成為市場主流。

目前，盤式制動在歐洲牽引掛車市場的占比達到了65%，空氣懸架的配置率更是達到了95%以上。盤式空懸的技術和應用發展得非常成熟.盤式空懸憑借優異的性能極大地推動了歐洲公路運輸的技術進步.帶來了巨大的經濟效益和社會效益.加之我們國家的運行路況與歐洲市場更加接近.因此我國更趨向于借鑒歐洲的標準和技術體系。

盤式空懸在中國市場的應用現狀

通過國家部委、行業協會和頭部企業的聯合推動下，兩年來盤式空懸的應用土壤在不斷地改良。比如.超載、超限現象基本得到遏制;液力緩速器的配備率大幅提升，為盤式空懸的發展鋪平了道路等。

然而，由于引入的時間短，行業的認知水平、研發能力、制造技術、應用經驗都亟待提高，盤式空懸在市場上出現了不少應用誤區和質量抱怨。

空氣懸架層面，目前國內還沒有相應的標準和測試方法，缺乏準入機制去規范市場;生產方面，空氣懸架支承架的焊接、加固以及螺栓的鎖緊極為重要.部分廠家由于焊接、安裝過程的疏忽導致批量性的開焊、松脫等問題，并帶來嚴重的連帶損壞;應用方面.空氣懸架一般要求物流企業對車輛的各緊固螺母（特別是導向臂銷軸鎖緊螺母）進行檢查和緊固.防止由于松動帶來連帶損壞.但物流公司和司機對空懸的定期檢查緊固工作往往極不重視;空懸制動檢測方面.我國廣泛采用的滾筒式制動力檢測平臺，在空載下無法測得車輛的真實制動力矩。且目前國內也沒有相應的操作文件指導.導致車輛無法通過檢測，嚴重影響物流企業的正常運營。平板式制動力檢測平臺能夠更真實快捷地檢測出空懸車軸的制動力.并裝軸測試結果可以視同（測試原理見圖4所示），但這種測試平臺投資更高，國內極少有監測站具有這種測試平臺。

盤式制動層面.許多物流企業存在僥幸心理，仍然不注重主掛的制動力匹配，導致制動襯片、制動盤批量性的早期磨損;雖然目前盤式車軸已經標配磨損傳感器。但市面上大部分的磨損傳感器沒有連接.沒有起到報警作用，司機也沒有檢查襯片磨損情況，往往由于襯片磨損超過極限帶來連帶損壞;在維修服務方面，市場上眾多維修點沒有維修能力和相應的工具，無法保障用戶的后期使用。

這些問題和痛點，都需要全行業盡快作出改進和提高.才能充分發揮盤式空懸的優越性能，保證安全，減少損失。

盤式空懸生產企業如何開展工作？

早在1998年BPW就將空氣懸架引入中國市場。2009年在國內推出了首款TSB系列盤式制動器，通過多年的實際應用，BPW積累了大量的經驗，不斷改進使得產品日臻成熟。根據中國市場的發展需求，BPW公司推出了SL重型（見圖5）和AL輕型（見圖6）兩款彈簧梁結構的盤式空懸產品。這兩款產品在歐洲應用非常成熟，針對中國市場的工況特點.BPW有針對性的進行了改進，分別滿足了山區路況條件及高速運輸輕量化的需求，推出以來受到國內客戶的青睞。

值得注意的是，與其它掛車車軸生產企業不同，BPW的盤式制動器、空氣懸架、輪轂系統等核心部件都由自身研發和制造（見圖7），并能夠為客戶提供完整的售前、售中和售后服務。同時.BPW公司也積極通過行業展會、論壇、全國性的調研和培訓等渠道.推廣空懸盤式的技術特點和注意事項.為市場的培育做好準備工作。

盤式空懸未來的發展趨勢

隨著三軸倉欄車標配盤式空懸.以及盤式空懸在其它車型的應用推廣，盤式空懸仍將是掛車行走機構行業的熱點。關于盤式空懸的發展方向.筆者認為有如下幾點值得業內關注：

首先。行業還是要更加深入地研究中國市場的使用狀況，通過制動力的計算，結合不同路況做好產品的選型和匹配;空氣懸架方面，除了根據使用條件，做好選型以外，應該注重車輛的側向剛度計算和測試，保證車輛抗側翻能力。

第二.EBS等輔助系統的應用。EBS作為控制平臺，可以實現防抱死、制動匹配、防側翻以及其它拓展功能.大大提升車輛的總體性能。目前EBS在國內市場的實際應用很不成熟.需要主機廠、零部件、經銷商等頭部企業共同做好市場的推廣和培訓.真正發揮EBS等輔助系統的功效。

第三，盤式和空懸的進一步優化，這里不得不提及單胎的設計。在歐洲.超級單胎的應用比例達到了90%以上.而在中國的應用卻是“命運多舛”。超級單胎的應用可以將板簧中心距從900mm拓展到1300mm。大大提升了結構穩定性（如圖8所示）.給車體、懸架、軸體、制動系統、輪轂系統的設計帶來巨大的優化空間，能夠大大提升車輛穩定性的同時，進一步降低自重。筆者相信，隨著輪胎技術的成熟、成本的降低、EBS等輔助系統的應用以及客戶意識轉變等應用“土壤”的完善.單胎配置將迎來巨大的發展空間。

第四.智能化、新能源技術的運用。在國家提出“雙碳”目標的大背景下，如何通過智能化裝備提升物流企業的運營效率，如何通過能源友好型產品適應電驅化（如圖9為BPW發電輪端系統）、無人化的發展方向，是擺在行走機構企業的重大課題，并值得我們期待。

總的來說，在專用汽車行業從高速發展向高質量發展的大背景下，盤式制動和空氣懸架作為具有標志性意義的高端裝備，在國內市場仍有巨大的發展空間.國家相關部委、行業協會和零部件頭部企業應當繼續深入研究，培育良好的市場應用環境，充分發揮高端裝備的技術優勢。引導行業向規范、安全、高效方向不斷邁進。