空气悬挂系统工作指导教材.pdf

1 汽车空气悬挂系统指导教材一、空气悬挂系统的原理与特点现代汽车新型空气悬挂系统与传统弹簧悬架相比，具有重量轻，悬架的刚度和阻尼系数可以调节，车身高度可以调节，可以实行电脑控制等许多优点常见的有：机械控制空气悬架和电子控制空气悬架（ ECAS ）两种1、机械控制空气悬架1）全车的垂直载荷由空气弹簧（气囊）承担；车辆的纵向、横向推力和车桥的定位由推力杆承担；平衡杠用于平衡左右车轮的不均匀载荷和车轮的跳动；液压减震器用于吸收车轮和车桥的震动2）每个车轮的空气弹簧（气囊）前安装有机械高度控制阀，该控制阀串接在空气弹簧（气囊）的压缩空气管路中，高度阀安装在车架上，其控制杆与车桥连接，随着车辆负荷的变化和车轮的跳动，车桥与车架之间相对距离发生变化，带动高度阀阀芯转动，控制对空气弹簧（气囊）的充气与排气，改变空气弹簧（气囊）内气压的高低，使车身始终保持在事先调整好的高度范围内2、电子控制空气悬架（ECAS ）电子控制空气悬架与机械控制空气悬架的最大区别是车身高度可以调节，还可以调整车身的倾斜状态其主要组成有：1）全车的垂直载荷由空气弹簧（气囊）承担；车辆的纵向、横向推力和车桥的定位由推力杆承担；平衡杠用于平衡左右车轮的不均匀载荷和车轮的跳动；液压减震器用于吸收车轮和车桥的震动。

2）每个车轮的空气弹簧 （气囊）由电控高度控制阀分别控制，根据电脑发出的指令，电控高度控制阀可以分别控制各个车轮空气弹簧（气囊）的充气与排气，改变空气弹簧（气囊）内气压的2 高低，调整车身的高度和状态3）高度传感器安装在车架上，其控制杆与车桥连接，随着车辆负荷的变化和车轮的跳动，车桥与车架之间相对距离发生变化，带动高度传感器阀芯转动，发出电信号，传输给电脑；高度传感器一般采用三点布置，前桥布置一个高度传感器，后桥左右各布置一个高度传感器，或者相反，三点可以监测一个车身平面单机车辆不可采用四个高度传感器布置，因为这会造成静态过定位在铰接客车上，铰接部分有两个附加高度传感器和独自的电子控制器二、空气悬挂系统主要总成的结构与原理1、电感式高度传感器1）WABCO 公司生产的电感式高度传感器由线圈、电枢以及外壳、转轴、凸轮、连杆、摆臂等组成2）当车身高度发生变化时，摆臂带动转轴、凸轮转动，通过连杆带动电枢圈中上下移动，造成线圈的电感应系数发生变化实测电感值从6.6mH～59.6mH 之间变化，中间位置约为26.2mH3）当电感式高度传感器安装调整正确时，线圈的感应系数值随车身的上升而增大，随车身的降低而减小；4）电脑（ ECU ）中的特殊评估回路可以监测到电感式高度传感器线圈的感应系数的变化，取得车身高度信号。

5）电感式高度传感器的测量范围在摆臂的中间位置+43°至-40°之间，摆臂的最大摆角应小于±50°2、机械高度控制阀1）机械高度控制阀由：控制杆10、进出阀门 3、阀门弹簧、进气单向阀 2、进气阀座 11、排气芯管 4、平衡活塞 6、平衡弹簧、移动衬套 7、气源接口 1、空气弹簧接口5、排气口等组成其工3 作状态如下：2）充气——当由于载荷增加，控制杆 10 上翘时， 移动衬套 7上移，压缩平衡弹簧，推动平衡活塞6 和排气芯管4 上移，推动进出阀门 3 上移离开进气阀座11，压缩空气从气源接口1 推开进气单向阀 2，通过进气阀座11 流向空气弹簧3）平衡——随着空气弹簧气压的升高，平衡活塞6 上方压力上升，压缩平衡弹簧，使平衡活塞6 和排气芯管4 下移，使进出阀门 3 关闭进气阀座11，进气停止此时，进出阀门均关闭，空气弹簧处于稳定状态4）排气——当由于载荷减少，控制杆 10 下翘时， 移动衬套 7下移，放松平衡弹簧， 空气弹簧和平衡气室的气压推动平衡活塞6和排气芯管 4 下移，排气芯管 4 离开进出阀门3，空气弹簧中的压缩空气经空气弹簧接口5，排气芯管 4、排气口排入大气5）再平衡——随着空气弹簧气压的降低，平衡活塞6 上方压力下降，平衡弹簧伸长，使平衡活塞6 和排气芯管4 上移，使进出阀门 3 关闭排气芯管4，排气停止。

此时，进出阀门均关闭，空气弹簧处于稳定状态3、电控高度控制阀1）WABCO 公司生产的具有跪下 （侧倾 - 跪式服务） 功能的 ECAS空气悬挂电控高度控制阀的结构由六个电磁阀组成一个两位三通电磁阀控制总进排气，四个两位两通电磁阀分别控制四个车轮气囊通气管路的接通或关闭，另一个带有节流孔的两位两通电磁阀连接在两前轮气囊供气管路之间2）为了获得较大的空气进出量，电控高度控制阀的电磁阀采用了先导阀的结构，电磁阀只需控制流量较小的先导阀，由先导阀利用压缩空气控制开关阀活塞和芯管的运动，达到大流量控制充放气的目的3）当需要车身上升时，两位三通电磁阀通电接通气源，四个4 两位两通电磁阀根据需要通电接通各个气囊进行充气4）当需要车身下降时，两位三通电磁阀断电接通排气口，四个两位两通电磁阀根据需要通电接通各个气囊进行放气5）一般状态下，带有节流孔的两位两通电磁阀处于通电接通状态，左右前轮的两个气囊的压缩空气可以通过节流孔进行压力平衡，防止四个气囊的压力不同，产生超静定多余约束受力6）当需要车身倾斜进行跪下服务时，两位三通电磁阀断电接通排气口，车身一侧的前后轮气囊的两个两位两通电磁阀通电接通两个气囊进行放气。

带有节流孔的两位两通电磁阀处于断电关闭状态，左右前轮的两个气囊之间的压缩空气通路被切断，使左右气囊压力不同，实现车身倾斜状态4、空气弹簧1）空气弹簧由：顶板、带缓冲空气室的活塞和橡胶气囊体组成橡胶气囊体又由：两端带钢丝芯的边口，内层气密橡胶层，第一层帘布层，第二层帘布层，外层橡胶保护层组成顶板与活塞上有空气弹簧两端安装用螺栓，顶板上有压缩空气进出通气管2）随着载荷的变化或气压的改变，橡胶气囊体可以沿活塞外壁卷曲滚动，改变空气弹簧的高度3）橡胶气囊体的更换组装时，可以将橡胶气囊体卷曲放入顶板与活塞之间，使橡胶气囊体两端带钢丝芯的边口对准已经涂抹水性润滑剂的顶板与活塞子口，在顶板与活塞限位的条件下，充入压缩空气，随着橡胶气囊体的膨胀，橡胶气囊体两端带钢丝芯的边口会自动滑入顶板与活塞的子口，完成组装5、推力杆铰接安装于车桥与车架之间，其长短的调整直接改变车桥与车架的位置度，改变前轮定位参数的变化在车辆行驶中直接传递和承受车辆的纵向驱动力、制动力和横向侧滑力6、电脑5 与其它系统的电脑的性质相同，其主要功能是：1）接受各高度传感器和压力开关的信号；2）接受驾驶员指示信号；3）按照设定的程序控制输出信号；4）控制电磁高度控制阀对空气弹簧充气或放气改变或保持车身高度；5）具有自检和故障报警输出、数据流和故障码储存功能。

7、压力保护阀（用于机械高度控制空气悬挂）实际是一个单向压力控制阀，其主要作用有两点：1）当车辆气压低于设定压力时，压缩空气不能进入空气悬挂系统；2）空气悬挂系统的压缩空气不能反向流回车辆压缩空气系统三、空气悬挂系统的维护工艺与调整（以机械控制方式为例）1、检查空气弹簧清洁空气弹簧的表面检查空气弹簧上下安装螺栓连接牢固检查空气弹簧盖板、活塞无变形检查橡胶气囊表面无老化、无裂纹、无腐蚀、无划伤、无鼓包脱层2、检查高度控制阀 阀体安装牢固， 摆臂、连接杆完好， 不漏气3、检查推力杆推力杆及支座无变形、无裂损，连接螺栓扭紧力矩达到标准4、检查减振器安装牢固，无裂损，无漏油，工作正常有效5、测量空气悬挂系统工作高度测量空气悬挂系统工作高度有两种方法，一种是在车辆正常气压下测量空气弹簧工作高度，另一种是在车辆正常气压下测量车身围板离地高度，两种方法各有利弊1）空气弹簧工作高度测量在车辆气压达到≥0.6Mpa 时测量各个空气弹簧的顶板上平面到活塞下平面的距离该方法不受轮6 胎气压和轮胎花纹磨损的影响但是由于受到空气弹簧安装位置和推力杆与车桥摆角的影响，造成空气弹簧的顶板上平面与活塞下平面不平行，形成测量误差。

DHZ6111CF 车辆前空气弹簧工作高度为270±5mm ，后空气弹簧工作高度为270±5mm 2）车身围板离地高度测量在车辆气压达到≥0.6Mpa 时测量车身围板离地高度该方法测量方便直观，便于调整和保持车辆水平，但该方法受轮胎气压和轮胎花纹磨损的影响，形成测量误差DHX6111CF 车辆车身围板离地高度为280±10mm ，前后误差≯20mm ，左右误差≯ 10mm 6、调整空气悬挂系统工作高度当测量发现空气弹簧悬挂系统工作高度超标时，可通过改变机械高度控制阀控制臂推拉杆的长度进行调整四、空气悬挂系统的常见故障和排除方法（以机械控制方式为例）1、车身歪斜1）个别高度控制阀拉杆断裂——更换拉杆，调整高度2）个别高度控制阀拉杆调整不当——调整拉杆长度3）个别空气弹簧损坏——更换空气弹簧4）个别高度控制阀损坏——更换高度控制阀5）空气悬挂系统气路漏气——查找解决漏气问题2、车身高度过低1）全车气压不足——着车充气，排除气路系统气压过低故障2）空气悬挂系统气路漏气——查找解决漏气问题3）四回路阀故障——更换四回路阀4）压力保护阀故障——更换压力保护阀。