近年来,随着我国高级公路的迅猛发展,汽车客运运输量日益增加,对高性能商用车的要求也随之提高。我国汽车行业需重点发展适应高速公路需要的大中型客车和重型载货汽车。在客货运输发展的同时,必须提高乘客的舒适性,减少道路的损坏,加强货物的保护,对商用车的平顺性提出了更高的要求。用空气悬架代替钢板弹簧悬架是解决问题的好办法。
空气悬架的刚度低,具有非线性特性,对于不同的商用车,选择不同结构形式以及尺寸的空气弹簧,并优化其设计参数,可以获得理想的刚度特性和固有频率。当车辆的簧载质量变化时,悬架刚度随之变化,并且其固有频率基本保持不变,从而有效地改善车辆的形式平顺性。车辆高速行驶时,空气悬架的空气弹簧刚度随车身姿态的急剧变化而改变,轮胎与地面的附着能力强,车辆转向稳定性强,制定距离短。
同时,空气悬架还能够调节车身的高度。当车辆载荷发生变化时,通过空气悬架的高度控制机构来保持车身高度的不变,并可维持车身水平状态,也可以通过空气悬架中空气弹簧的充气或放气来实现车身高度的升降;还可以很容易实现商用车的“下跪功能”,通过空气悬架高度控制机构的调节,使客货一侧车身高度降低,以方便人员或货物上下车。
空气弹簧的设计是以试验和经验为依据的,其设计成本高且效率低下。随着现代计算机应用技术的深入,采用虚拟样机技术可以在空气弹簧设计初期,设计、分析和评估其性能,确定和优化其各项参数,从而缩短空气悬架新产品的研制和开发周期,提高产品质量和性能,降低产品开发的成本和风险,加速空气悬架的创新设计,满足用户多样化的要求。(zc)