盘式制动和空气悬挂在国内的应用和展望

蓝文标

随着GB 7258和JT/T 1178.2的全面实施.整个挂车及相关行业开始迅速聚焦盘式制动器、空气悬架。得益于法规的加持。盘式制动器和空气悬架成为行业的“风口”.各个厂家“嗅”到了巨大的市场机会，纷纷进入这个市场，开始加大对这两种产品的生产和推广。

然而与市场热度相矛盾的是整个上中下游行业对这些产品的技术特点、应用条件的认知程度普遍较低.由此出现了终端用户对产品质量产生了诸多抱怨.并带来很大的经济损失。换句话来说，如果不加以规范，盘式制动器和空气悬架这类高端产品的应用反而会加大车辆运行的安全隐患。

为此.结合BPW多年的研发和应用经验.笔者围绕盘式制动和空气悬架，分析中欧市场的差异，剖析目前盘式空悬在国内的应用状况。并对盘式空悬未来发展进行预判和展望。

空气悬架在欧洲的发展历程和技术优势

欧洲牵引列车上空气悬架的应用历史可以追溯到上世纪的60年代。得益于1971年发布的一项关于制动性能的法规，即71/320EWG《机动车及其挂车制动装置的统一规定》（现行ECER13的前身）的颁布和实施，空气悬架才得到迅速发展。这部法规规定。车辆在制动过程中。车轮不能出现抱死的现象。不能出现异常的偏移和震动的现象，要求车辆在制动过程中仍然能够保持良好的操控性能，以保证制动安全。

很显然，欧洲出台该法规的目的明确.就是要保证车辆行驶的安全。传统的钢板悬架和空气悬架的优劣势也因此得以充分显现。

传统的钢板悬架在制动过程中.轴荷会通过平衡梁传导至中轴和后轴，导致后轴摩擦力最大，中轴次之，前轴由于与地面摩擦力过小.极易发生抱死的现象.此时车辆整体会发生跳动和偏移，其操控性能会大大降低.危害运行安全（如图1所示）。

相对于钢板悬架，空气悬架由于各轮端的悬架装置是独立的，故各个车轮在制动过程中。通过气路系统的分配，使轴荷均匀分布，保持制动力一致，车体重心下沉，从而保证车辆在制动过程中的稳定性和操控性（如图2所示）。

如果要达到与空气悬架同样的稳定性，钢板悬架需要增加更高的成本，因此.空气悬架凭借制动方面的革命性进步.成就了其快速发展。再加上空气悬架自身优异的减震性能、更低的油耗和胎耗。以及更加丰富的拓展配置（整体升降、车轴提升等），空气悬架取代钢板悬架成为欧洲市场的主流。

盘式制动成为欧洲主流的根本原因

其实.除了ECE R13法规的推动外.欧洲并没有哪条标准法规规定必须采用盘式制动.况且鼓式制动器还具有结构简单，成本低廉的巨大优势，为何盘式制動依然能成为欧洲市场的主流？

传统的观念认为，盘式制动性能好主要体现在反应灵敏、刹车来得快.且更加安全，但其实相对于鼓式，盘式最关键的技术特点是采用了“夹紧式”的制动原理，取代了鼓式制动“涨紧式”的制动原理.彻底解决了鼓式制动器在高温以后由于制动鼓热膨胀带来的制动衰退问题。通俗地讲就是在长下坡、频繁制动的应用场景，盘式制动器仍然能够保持良好的制动性能。从图3制动效能-制动温度的曲线可以看出.盘式制动器在高温状态下仍然能够维持高的制动效能，大大提升车辆的行驶安全。

针对制动安全，欧洲严格执行ECE R13的相关规定，要求车辆制动器必须达到冷态、热态下性能指标.虽然鼓式可以达到标准要求，但盘式的制动性能更加优越。更容易获得车辆的安全认证。这从法规层面推动了盘式制动的应用。

另外，EBS、缓速器等配置在欧洲广泛应用，进一步发挥了盘式制动的特性，因此，法规的执行、匹配条件的成熟和盘式自身的优越性能，共同推动了盘式在欧洲市场的应用.从而取代了鼓式制动成为市场主流。

目前，盘式制动在欧洲牵引挂车市场的占比达到了65%，空气悬架的配置率更是达到了95%以上。盘式空悬的技术和应用发展得非常成熟.盘式空悬凭借优异的性能极大地推动了欧洲公路运输的技术进步.带来了巨大的经济效益和社会效益.加之我们国家的运行路况与欧洲市场更加接近.因此我国更趋向于借鉴欧洲的标准和技术体系。

盘式空悬在中国市场的应用现状

通过国家部委、行业协会和头部企业的联合推动下，两年来盘式空悬的应用土壤在不断地改良。比如.超载、超限现象基本得到遏制;液力缓速器的配备率大幅提升，为盘式空悬的发展铺平了道路等。

然而，由于引入的时间短，行业的认知水平、研发能力、制造技术、应用经验都亟待提高，盘式空悬在市场上出现了不少应用误区和质量抱怨。

空气悬架层面，目前国内还没有相应的标准和测试方法，缺乏准入机制去规范市场;生产方面，空气悬架支承架的焊接、加固以及螺栓的锁紧极为重要.部分厂家由于焊接、安装过程的疏忽导致批量性的开焊、松脱等问题，并带来严重的连带损坏;应用方面.空气悬架一般要求物流企业对车辆的各紧固螺母（特别是导向臂销轴锁紧螺母）进行检查和紧固.防止由于松动带来连带损坏.但物流公司和司机对空悬的定期检查紧固工作往往极不重视;空悬制动检测方面.我国广泛采用的滚筒式制动力检测平台，在空载下无法测得车辆的真实制动力矩。且目前国内也没有相应的操作文件指导.导致车辆无法通过检测，严重影响物流企业的正常运营。平板式制动力检测平台能够更真实快捷地检测出空悬车轴的制动力.并装轴测试结果可以视同（测试原理见图4所示），但这种测试平台投资更高，国内极少有监测站具有这种测试平台。

盘式制动层面.许多物流企业存在侥幸心理，仍然不注重主挂的制动力匹配，导致制动衬片、制动盘批量性的早期磨损;虽然目前盘式车轴已经标配磨损传感器。但市面上大部分的磨损传感器没有连接.没有起到报警作用，司机也没有检查衬片磨损情况，往往由于衬片磨损超过极限带来连带损坏;在维修服务方面，市场上众多维修点没有维修能力和相应的工具，无法保障用户的后期使用。

这些问题和痛点，都需要全行业尽快作出改进和提高.才能充分发挥盘式空悬的优越性能，保证安全，减少损失。

盘式空悬生产企业如何开展工作？

早在1998年BPW就将空气悬架引入中国市场。2009年在国内推出了首款TSB系列盘式制动器，通过多年的实际应用，BPW积累了大量的经验，不断改進使得产品日臻成熟。根据中国市场的发展需求，BPW公司推出了SL重型（见图5）和AL轻型（见图6）两款弹簧梁结构的盘式空悬产品。这两款产品在欧洲应用非常成熟，针对中国市场的工况特点.BPW有针对性的进行了改进，分别满足了山区路况条件及高速运输轻量化的需求，推出以来受到国内客户的青睐。

值得注意的是，与其它挂车车轴生产企业不同，BPW的盘式制动器、空气悬架、轮毂系统等核心部件都由自身研发和制造（见图7），并能够为客户提供完整的售前、售中和售后服务。同时.BPW公司也积极通过行业展会、论坛、全国性的调研和培训等渠道.推广空悬盘式的技术特点和注意事项.为市场的培育做好准备工作。

盘式空悬未来的发展趋势

随着三轴仓栏车标配盘式空悬.以及盘式空悬在其它车型的应用推广，盘式空悬仍将是挂车行走机构行业的热点。关于盘式空悬的发展方向.笔者认为有如下几点值得业内关注：

首先。行业还是要更加深入地研究中国市场的使用状况，通过制动力的计算，结合不同路况做好产品的选型和匹配;空气悬架方面，除了根据使用条件，做好选型以外，应该注重车辆的侧向刚度计算和测试，保证车辆抗侧翻能力。

第二.EBS等辅助系统的应用。EBS作为控制平台，可以实现防抱死、制动匹配、防侧翻以及其它拓展功能.大大提升车辆的总体性能。目前EBS在国内市场的实际应用很不成熟.需要主机厂、零部件、经销商等头部企业共同做好市场的推广和培训.真正发挥EBS等辅助系统的功效。

第三，盘式和空悬的进一步优化，这里不得不提及单胎的设计。在欧洲.超级单胎的应用比例达到了90%以上.而在中国的应用却是“命运多舛”。超级单胎的应用可以将板簧中心距从900mm拓展到1300mm。大大提升了结构稳定性（如图8所示）.给车体、悬架、轴体、制动系统、轮毂系统的设计带来巨大的优化空间，能够大大提升车辆稳定性的同时，进一步降低自重。笔者相信，随着轮胎技术的成熟、成本的降低、EBS等辅助系统的应用以及客户意识转变等应用“土壤”的完善.单胎配置将迎来巨大的发展空间。

第四.智能化、新能源技术的运用。在国家提出“双碳”目标的大背景下，如何通过智能化装备提升物流企业的运营效率，如何通过能源友好型产品适应电驱化（如图9为BPW发电轮端系统）、无人化的发展方向，是摆在行走机构企业的重大课题，并值得我们期待。

总的来说，在专用汽车行业从高速发展向高质量发展的大背景下，盘式制动和空气悬架作为具有标志性意义的高端装备，在国内市场仍有巨大的发展空间.国家相关部委、行业协会和零部件头部企业应当继续深入研究，培育良好的市场应用环境，充分发挥高端装备的技术优势。引导行业向规范、安全、高效方向不断迈进。