重型牵引车悬架的发展分析

蒋朝晖

摘 要：随着国内运输产业的快速发展和各种政策法规的更新，人们对货运车辆舒适性、经济性等提出更高的要求，此时，牵引车悬架得到广泛的应用。本文从国内重型牵引车各种悬架的应用现状入手，并对其优缺点展开深入的分析，进一步介绍牵引车悬架未来发展的方向。

关键词：重型牵引车；悬架；分析

悬架系统主要包含弹性元件、减振器、缓冲块、横向稳定器等部分，通常情况下，汽车的悬架主要划分为非独立悬架和独立悬架两种形式。悬架对车辆安全性、经济性、运营效率产生重要的影响，车辆使用悬架系统后，能自动调整车身的高度，提升车辆行驶的平顺性，也在一定程度上保护车辆运输货物。本次研究以重型牵引车悬架为研究视角，阐述牵引车悬架未来发展趋势。

一、国内重型牵引车悬架应用情况及优缺点

（一）板簧悬架

钢板弹簧悬架又称作板簧悬架，主要划分为少片变截面、等截面多片板簧悬架两种形式。现阶段，国内约有160多家悬架弹簧生产企业，分布在全国各个地区，生产规模较大（>0.8萬吨以上）、专业性强的企业约80多家[ 1 ]。多数企业存在规模小、生产集中力低、散乱差等问题。由此可知，真正形成大规模、大批量生产的企业少之又少，部分停留至简单的生产工艺水平上，生产产品成本较高，无法满足国际市场竞争。国内达到生产高档次的汽车钢板悬架弹簧企业包含：

1）汽集团辽阳汽车弹簧厂；

2）东风汽车悬架弹簧有限公司；

3）山东汽车弹簧厂等。

上述企业均有生产多种叠片簧、少片变截面钢板弹簧、双曲率半径的能力。在重卡发展领域，每家主机厂基本均有自己的钢板弹簧配套厂家，一汽集团辽阳汽车弹簧厂配套；东风汽车悬架弹簧有限公司配套等。

目前，国内90%以上的重卡悬架系统采用钢板弹簧作为弹性元件及导向装置的悬架，这种悬架具有结构简单、维修方便、工艺成熟、稳定性好等优点[ 2 ]。其缺点如下：汽车平顺性、舒适性不佳，无法满足重卡轻量化发展趋势，价值，不能同时满足重卡舒适性、操作稳定性的实际要求。

（二）空气悬架弹簧

空气悬架弹簧作为应用在高档客车、重型载货车上的悬架系统，也是世界钢板弹簧领域的发展趋势。空气悬挂主要包含吸气孔、空气分配器、吸气孔等部分组成，在国外，空气悬架系统在重型货车上的使用率高达80%，在高速客车、城市客车使用率达到100%。空气悬架系统采用空气弹簧为弹性元件，充分利用空气弹簧变刚性的特点，在一个封闭的容器内注入压缩空气，借助气体的可压缩性，实现悬架的弹性作用，这种弹簧满足同时兼备重卡舒适性、操纵稳定性的特性。

通常来说，装备空气选件的车型前轮、后轮附近均设置离地距离传感器，根据离地距离传感器输出信号，行车电脑能够判定车身高度变化情况，并控制空气压缩机和排气房门，促使弹簧自动伸长或压缩，进而提升车身稳定性。

现阶段，欧、美发达国家95%的客车、80%货车和40%挂车使用空气悬架系统，而我国依然处于起步发展阶段，空气悬架系统仅应用至豪华客车和少量重型货车和挂车上。虽然，重汽HOWO-A7、东风天龙、华菱星凯马等厂家上市高配产品中均有空气悬架，但真正被市场所接受，达到量产还需要很长一段时间。

上述情况与本国国情存在密切的联系，虽然国内治理超载、超限力度有所加强，但用户超载情况非常严重，空气悬架系统因具有超载性不好、价格昂贵、利润微薄等弊端，因此，并未被众多客户接受，只是应用于精密仪器、电子设备等特殊货物运输过程中。

现阶段，国内市场车用空气悬架包含以下种类：

1）主要展现在客车市场上，例如西安沃尔沃、亚星奔驰等，这一类在国内空气悬架系统市场上占据主导位置。

2）直接由国外引入的空气悬架系统，这种车用空气悬架系统供货周期大于三个月以上，无法满足国人在一个月以内的供货需求，且运输成本较高。

3）本国企业以引进吸收国外先进的空气悬架系统技术为依托，结合我国汽车发展情况、道路情及运输情况，遵循先进性、可靠性的原则，依据用户的车型展开二次开发和设计，保障结构匹配的合理性、科学性，进一步改善底盘的整体性能。

目前，空气悬架系统初始成本明显高于钢板弹簧悬架系统，但综合世界各地使用经验可知，空气弹簧总使用寿命较长，通常比钢板弹簧悬架长10倍左右，且维修工作少，有利于延长汽车的寿命[ 3 ]。因此，其运营成本明显低于钢板弹簧悬架系统，实际运营中可收回较高的初始投入。

（三）橡胶悬架

橡胶悬架是指采用橡胶弹簧作为弹性元件，因橡胶弹簧具有变刚度特征，因此，整个悬架在承载性、可靠性等方面比传统所用钢板悬架优势明显，且能适用于矿山作业等恶劣环境下。

国内使用的橡胶悬架由美国翰德森公司提供，因此，其又称作翰德森橡胶悬架。该公司在1913年成立，总部设置在美国芝加哥，其除供应橡胶悬架外，也是北美主要的空气悬架供应商，在美国重型卡车、挂车悬架份额大于75%。

现阶段，翰瑞森我国主要销售HN522橡胶悬架，这种悬架具有刚度更软，能有效提升车辆的的平顺性，自质量轻，进一步减少轮胎磨损情况，降低维修成本。同时，这种悬架刚度可变，提升车辆的稳定性和安全性。我国一汽解放、上汽依维柯红岩等企业开始推出使用橡胶悬架的产品，因此，橡胶悬架这种新颖的悬架结构形式慢慢受到国内的关注。

二、重型牵引车悬架未来发展趋势

在欧美，橡胶、空气悬架两者的价格相差不大，但其使用环境存在明显差异，空气悬架不能超载，因此，广泛应用至牵引车上。 橡胶悬架具有适应能力强的特点，因此主要应用至非公路用车或工况恶劣的汽车上。

现阶段，ECAS系统开始应用至欧洲部分大客车上，预计，随着车辆控制技术快速发展，该系统成为汽车悬架重要的发展方向。

虽然我国新型悬架的引进过程缓慢，但在重型卡车发展层面，空气弹簧悬架和橡胶悬架代表我国重卡悬架未来一段时间的发展方向，分析其原因如下：

1）满足重卡行业的需求：随着我国高等级公路的发展、重卡用户收入增多等，用户对汽车的稳定性、平顺性、舒适性等方面提出更高的要求，此时，满足上述需求的新型悬架成为用户关注的内容，也是研究者探索的主要方向[ 4 ]。

2）政策的大力支持：因空气、橡胶悬架具有自重轻、对道路损坏程度低等特征，国家颁发的一系列道路轴荷、质量限制等政策，明确限定装有空气或橡胶悬架的车辆的轴载质量。因此，在政策方面国家对新型悬架有所倾斜。

三、结论：

随着国内汽车行业的发展，重卡技术明显提升，空气悬架、橡胶悬架必然迎来快速发展期。本文从钢板弹簧、空气悬架弹簧、橡胶悬架应用情况和优缺点，并对悬架在牵引车上的发展进行介绍，以期为重型悬架研究者提供一定借鉴和参考。

参考文献：

[1] 常媛媛，雍文亮.重型牵引车侧倾仿真分析与优化[J].湖北汽车工业学院学报，2013，27（2）：15-18.

[2] 徐强，骆汉丰，李亮等.重型牵引车空气悬架参数匹配优化[J].合肥学院学报（自然科学版），2014，24（3）：53-57.

[3] 王玲，孙昌旺，位堂杰等.转向与悬架系统协调性优化在重型牵引车上的应用[J].重型汽车，2014，（3）：27-29.

[4] 王俊伟，李海波.基于ADAMS的某重型牵引车操纵稳定性仿真分析[J].汽车实用技术，2016，（3）：128-131.