汽车空气悬架--希望的田野

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欢迎访问e展厅 展厅 4 汽车与公路设备展厅 乘用车/客车, 电动/混合动力汽车, 卡车/货车, 专用车, 交通安全设备, ... 对于我国汽车业界而言，空气悬架项目不仅仅是一个难得的商机，更重要的是，谁先掌握了汽车空气悬架的开发技术，谁领先开发出配置空气悬架的成熟车型，谁就掌握了今后若干年内商用车市场的先机。 空气悬架的优点 随着人们对乘坐舒适性要求的提高，与钢板弹簧悬架相比，空气弹簧悬架因其独特的性能和适应性，正在逐步打入传统的钢板和螺旋弹簧领域。空气悬架系统是以空气弹簧为弹性元件，利用气体的可压缩性实现其弹性作用的。通过压缩气体的气压能够随载荷和道路条件变化而进行自动调节，不论满载还是空载，整车高度不会变化，可以大大提高乘坐的舒适性。 空气弹簧的运动性能特点是：(1)负载能力可调；(2)弹性系数随负载变化；(3)负载变化肘,固有频率几乎不变；(4)固有频率较低。这些特点决定了空气悬架具有以下优点：(1)乘坐更舒适安全；(2)改善车辆的行驶平顺性；(3)延长轮胎和制动片的使用寿命；(4)负载变化时车身高度不变；(5)减少电气、空调、排气系统、车桥、车身和底盘的维修成本；(6)减少对道路的冲击，保护路面，降低高速公路的维修费用；(7)延长车辆的使用寿命并增加折旧值。 国外的应用 目前国外高级大客车几乎全部使用空气悬架，重型载货车使用空气悬架的比例已达80%以上，空气悬架在轻型汽车上的应用量也在迅速上升，部分轿车也逐渐安装使用空气悬架，如美国的林肯、德国的Benz300SE和Benz600等。在一些特种车辆（如对防震要求较高的仪表车、救护车、特种军用车及要求高度调节的集装箱运输车等）上，空气悬架几乎为唯一选择。 国外汽车空气悬架发展经历了“钢板弹簧-气囊复合式悬架→被动全空气悬架→主动全空气悬架（即ECAS电控空气悬架系统）”的变化。ECAS应用了电子控制系统，使传统的空气悬架系统的性能得到很大改善，汽车在各种路面、各种工况条件下能实现主动调节、主动控制，并增加了许多辅助功能（如故障诊断功能等），目前在欧洲一些国家的大客车上已经大量应用，可以预见，ECAS在汽车上的应用将越来越普及。 我国空气悬架的应用发展 空气悬架在我国的应用落后国外几十年，直到近几年，随着高档客车制造技术的引进以及人们对舒适性要求的提高，加上国家对客车等级划分的标准要求，空气悬架才开始逐步应用起来。目前空气悬架主要集中应用在高等级客车上，但是受多方面因素的制约，空气悬架的配置率还很低，基本上还属于“导入”阶段。据不完全统计，国内部分数量相对较大的应用主要集中在郑州宇通、厦门金龙、苏州金龙、扬州亚星、一汽客底、东风杭汽等规模较大的主要客车及底盘厂家。2002～2003年的大致情况是：郑州宇通在2003年自主开发，加上选配NEWWAY及ReycoReyco的的空气悬架，年装车近500～800台套；扬州亚星年产客车及底盘8000多台，其中选用Neway及Reyco的空气悬架；东风杭汽近两年客车及客车底盘的产量都在8000～9000台水平徘徊，先后采用Neway和科曼的空气悬架；一汽客底主要选用Neway或Reyco的空气悬架；厦门金龙、苏州金龙一边选用Neway、科曼或其他国外公司的产品，一边在进行自主开发。此外，国内其它一些客车厂家也都是以选装国外空气悬架产品为主。总之，目前汽车空气悬架在载重货车的应用国内尚处于起步阶段。 由于国内已经能够生产优质的空气悬架部件，以此为支撑，汽车主机厂开始自己设计空气悬架弹簧产品，其产品符合中国道路状况和车辆实际条件，并选装国内优秀的部件，降低成本。以郑州宇通公司为例，2000年以前，该公司采用北京柯布克公司代理的产品，由于该产品与中国车辆、道路匹配等原因，出现了一系列问题，之后宇通公司部分采用其他公司代理的产品，同样出现了问题，而且存在成本昂贵的因素。后来宇通公司成立了“郑州百特零部件公司”，自己设计匹配，分散采购。2002年，宇通公司本部生产空气悬架客车235辆，除“猛狮”系列德国进口底盘外，国产车空气悬架各部件大多为国内加工制造。由于一些主机厂本身在空气悬架系统方面无研制开发能力，完全依赖于外部社会市场，从而采取了直接进口国外成熟的空气悬架系统产品，或是依靠国内的有关公司，这种情况以安凯、西沃为典型代表。 我国空气悬架的市场前景 我国公路条件的改善为汽车空气悬架创造了基本的使用条件。2003年底，我国高速公路通车里程已接近3万km，高速公路里程位居世界第二，仅次于美国，而且高速公路正以每年4000km的速度增长。按照规划，我国到2020年将建成7万km的高速公路，完成我国现代化交通网络的基本骨架。国内高速公路的发展对汽车的操纵稳定性、平顺性、安全性提出了更高的要求，对空气悬架国内市场产生了很大的促进作用。此外，重型汽车对路面破坏机理的研究及认识进一步加深，政府对高速公路养护的重视，限制超载逐步在国内各地受到重视，使空气悬架在重型车市场的应用也将进一步扩大，为适应高速公路运输的需要，高级客车和大型载货车都必须使用空气悬架。 客车市场的快速发展将大大拉动空气悬架的需求增长。近几年，空气悬架的需求主要是与高等级客车的销售量直接相关，据统计，我国高级客车的市场以每年15％的速度增长。根据国家汽车行业“十五规划”要求：我国的客车将“重点发展适应高速公路需要的大中型客车，专用客车底盘及关键总成”并“根据市场需求适当发展高档旅游客车”。“十五规划”预测，2005年大中型客车年需求量为12～16万辆(其中大型客车为3～5万辆，中型客车为9～11万辆)，2002年7月，交通部颁布实施《营运客车类型划分及等级评定》(JT/T325-2002)行业标准，新颁布实施的标准里面对大中型客车配置悬架类型作了规定，其中高级大中型客车必须采用空气悬架，这为空气悬架产品的推广使用创造了一个良好的外部环境。 载货车必将成为空气悬架市场的支撑点。根据国家汽车行业“十五规划”要求，载货汽车的重点是发展重型载货汽车。“十五规划”预测，到2005年重型载货汽车需求为9～11万辆。仅从东风汽车有限公司2002年4月公开发布的2004～2007年中期事业计划来分析，预计未来几年“东风有限”系列商用车的空气悬架配置数量约在15000～30000套规模；一汽集团的系列商用车的空气悬架配置数量也大约不低于这个数量。综合上述分析预测，预计到2005年，适应高速公路需要的大中型客车、高档旅游客车，使用空气悬架弹簧的配置率将会有一个较快的增长幅度，其中大型客车占年产量30%比例，中型客车占5%比例，将有1.5～2万辆客车采用空气悬架弹簧；重型载货汽车预计有5%～10%的比例即0.5万辆份采用空气悬架系统。 关于我国空气悬架研发的思考 以空气弹簧悬架取代传统的钢板弹簧悬架既是必然趋势也是现实的客观要求。因此，对于我国汽车业界而言，空气悬架项目不仅仅是一个难得的商机，更重要的意义在于空气悬架的广泛应用可以较快提升我国商用车的档次、技术水平和市场竞争力，大大缩短与国外商用车的技术、等级差距，巩固和扩大国产商用车的市场份额。 我国长春汽车研究所早在1957年就开始了空气悬架技术的研究，不少高校的相关专家及研究机构多年来也做了大量卓有成效的工作，并取得了许多重要研究成果。但是由于种种原因，这些研究成果大多还停留在理论上，产业转化率非常低，导致许多有价值的研究没能继续坚持和深入下去，使我国汽车悬架技术的研究和应用与欧美等发达国家相比处于明显的落后地位。 目前在汽车悬架系统方面，我国除了钢板弹簧悬架的设计及应用比较成熟以外，其它的悬架技术的应用绝大部分还处于车型引进、仿制或直接购买产品阶段。悬架产品的设计开发滞后，一方面表现在设计手段落后，计算机应力分析、动态仿真在企业中应用还较少；另一方面没有建立一套完善的设计评价体系。在美国，由于空气悬架的普遍应用，已经成就了一批专门从事空气悬架设计、制造的悬架专业公司。我国交通行业标准《营运客车类型划分及等级评定》已经规定，高级大、中型客车要采用空气悬架，但既没有一家整车厂能独立设计出空气悬架成功地应用于整车，也没有一家悬架专业公司能够设计出并向市场提供成熟的空气悬架产品。虽然我国加入WTO之后汽车及零部件产业会全面融入全球经济一体化，汽车行业可以实现全球采购，但是不能拥有悬架设计和制造的关键技术，整车的市场竞争力肯定会受到削弱。 根据这种状况，我国汽车零部件企业应当借此机遇，加快研发空气悬架产品。首先必须明确划分空气悬架系统设计开发的权限与分工，由研发部门负责研发方向、确定系统特性参数，指定具体的二级开发单位，实现产品的快速研发和升级换代。其次，要从产品的工艺路线入手，制定合理的开发配套模式。针对空气悬架产品的系统特性，采取“二级开发、总成集配、模块供货”，并集中于一家公司。最后，应摒弃狭隘的自主开发理念，积极开展与国外强势企业的合资合作，加快融入空气悬架领域的国际竞争、合作和发展，最终实现我国商用汽车整体技术水平及竞争实力的提升。 国外空气悬架的发展及现状 20世纪30年代初，美国凡世通轮胎公司首次把空气弹簧应用于汽车工业。哈维·凡世通(Harvey Firestone)在亨利·福特一世(Henry Ford I)和托马斯·阿瓦·爱迪生(Thomas Alva Edison)技术的支持下，在1934年研制出了空气柱形式的空气弹簧悬架系统——AIREDE空气弹簧。1944年，通用汽车公司与凡世通公司合作，在其客车上进行了首轮试验，试验结果显示了空气悬架系统的内在优越性。通用汽车公司经过大量的产品研制开发工作，于1953年开始生产装有空气悬架的客车，这是商用汽车采用空气弹簧悬架的开始。20世纪50年代中叶，固特异轮胎公司研制出一种滚动凸轮式空气弹簧，凸轮在活塞的型面上滚动，从而控制空气弹簧的负载变化关系曲线，同时，空气控制系统的巨大进步也为空气悬架的应用起了很大的推动作用。 随后不久，空气悬架技术在欧洲也很快发展起来，但欧洲的发展道路和北美有些不同。欧洲的汽车生产厂商并未将空气悬架变成单独总成，而是各自开发满足其独特车型需要的空气悬架。这种不同的发展道路使欧洲的空气悬架设计只适用于某种具体车型并采用一些复杂技术，因而其使用成本较高，而北美的空气悬架通用性较强，应用较简单，成本较低。 美国纽威·安柯洛克国际公司在1951年成立时即作为一家悬架系统的专业生产厂家，为公路和非公路行驶的重型车辆设计和制造钢板弹簧悬架系统。不久，纽威公司向商用车市场投放了世界上第一种实际应用的空气悬架系统。因其通用性强，结构简单，成本较低，迅速占领了北美市场。随后纽威公司开发了一系列空气悬架产品，应用于世界各地的客车、卡车、小轿车及铁道汽车上。 空气悬架在我国 目前我国拥有空气悬架项目的公司为数众多，但真正拥有空气悬架系统设计开发、制造能力的寥寥无几，规模也十分有限。目前国内具有代理性质但无实际设计能力的公司居多，主要以代理美国、德国、韩国、日本产品为主，公司规模一般不大，产品有限。由于代理公司主要是以追求经营利润为导向，对设计匹配等技术环节往往存在先天不足，导致主机厂出现问题时无法及时解决等问题，影响被代理产品的声誉及市场，因此国外的制造公司也纷纷以不同的方式直接介入中国市场。比如，美国FIERSTON公司在允许一定代理的同时，在上海设立了销售办事处，日本NHK弹簧公司在重庆合资成立NHK重庆公司，韩国大圆钢业会社在天津合资成立大圆天津公司，丹麦丹拂斯公司在天津合资成立丹拂斯天津公司，美国固特异公司在大连、青岛相继建立工厂。另外整车厂为降低成本，把空气悬架系统细分成气囊、推力杆、直拉杆、稳定杆、高度阀、平衡阀、线束、减震器、导向臂等项目采购，也导致了国内空气悬架产品的部件加工、制造正在往高度离散的方向发展。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (11/16/2004)