互联式空气悬架动态特性试验研究-论文.pdf

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1、第14卷第14期2014年5月科学技术与工程Vo1．14No．14May20141671—1815(2014)14-0082—05ScienceTechnologyandEngineering⑥2014Sci．Tech．Engrg．交通运输互联式空气悬架动态特性试验研究李仲兴崔振徐兴邱亚东(江苏大学汽车与交通工程学院，机械工程学院，镇江212013)摘要将传统空气悬架的空气弹簧通过管路互联，使空气弹簧间可以进行气体交换，构成互联式空气悬架。空气弹簧的互联改变了悬架的刚度，通过合理地控制可进一步提高空气悬架的性能。先分析互联式空气悬架的结构与工作机理，然后搭建其半实物模型及其动态特性测试系

2、统。试验结果表明，空气悬架的“侧向互联”可降低簧上质量在中频段(5～9Hz)的垂向加速度、车身侧倾角与质心附近的侧倾角加速度；但使得该频段内的悬架动行程增加。当振幅较小时，互联式空气悬架对车辆性能各项指标的改善变弱。在分析试验结果的基础上，总结了互联式空气悬架在设计过程中需要遵循的规律，得到的相关结论将为互联式空气悬架的设计和应用提供理论参考。关键词互联式空气悬架侧向互联动态特性试验研究中图法分类号U467．13；文献标志码A空气弹簧有效改善了车辆的乘坐舒适性与操纵虽然互联式空气悬架早已被人们提出，但国内稳定性；且能够调节车身高度，提高车辆的通过性；外对于这种悬架的研究与应用还很少。学者

3、们主要因而空气悬架在各种车辆上应用越来越广。为了进关注了互联式空气弹簧与互联式空气悬架整车模型一步提高空气悬架的性能，将空气弹簧与一附加气的建立与验证J，以及分析互联式空气悬架对车室连通，进一步改善悬架的减振性能，国内外已经有辆平顺性的影响_9，mJ，没有涉及管路参数对空气弹很多学者对这种结构的空气悬架特性及其控制进行簧连通程度的影响以及空气弹簧问的气体交换对悬了研究，并得到了一些有价值的结论J。但附加架刚度的影响；对于互联式空气悬架对整车性能的气室在轿车、SUV等车辆上的布置会占用原本就很影响，只研究了“互联”对车辆行驶平顺性的改善，拥挤的车身空问，在一定程度上限制了其在此类车而没有分

4、析“互联”对悬架动挠度、轮胎动载荷，车辆上的应用。气路互联式空气悬架，对车身空间的身侧倾角等的影响。占用小，通过将传统空气悬架系统中四角分置且独本文通过试验的方法，研究互联式空气悬架对立工作的空气弹簧之问用管路连接起来，并在管路车辆性能的影响，试验与分析结果将为互联式空气中安装电磁阀，构成可控的气路互联式空气悬架悬架的设计与实际应用提供理论依据。(pneumaticallyinterlinkedairsuspension，PIAS)，以1互联式空气悬架的结构与工作机理下简称为互联式空气悬架。互联式空气悬架主要有两种互联模式：侧向互联、纵向互联。根据不同车辆侧向互联式空气悬架结构如图1所示

5、。对于多的需求，选择合适的互联模式，例如对轿车、SUV等轴货车等，方便在纵向布置足够粗的管路，因而可选车辆而言，由于车身空间的限制，“侧向互联”更容择纵向互联结构，其结构与侧向互联相似，在此不再易实现，在本文中，除特别说明外，所提到的互联均给出。是指侧向互联。通过安装在管路中间的电磁阀控制空气弹簧问管路的连通与断开，以保证车辆直线行驶时的平顺性与曲线行驶时的稳定性。2013年7月1日收到，10月30日修改国家自然科学基金(51075190)、青年科学基金项目(51105177)、教育部博士点基金(2010322711001O)、江苏大学高级专业人才科研启动基金图1互联式空气悬架的结构(侧

6、向互联)(11JDG047)、江苏省六大人才高峰项目(2012一ZBZZ-030)资助Fig．1StructureofIAS(1ateralinterlink)第一作者简介：李仲兴(1963一)，男，博士，教授。研究方向：车辆动态性能模拟上于控制。E—mail：zhxli@mail．ujs．edu．cn。侧向互联模式下，空气弹簧间发生气体交换的14期李仲兴，等：互联式空气悬架动态特性试验研究83前提是空气弹簧间存在压力差，空气弹簧内气体的研究比较困难，试验研究不仅直接明了，而且可靠性压力取决于空气弹簧的变形，即悬架的动行程。因强，因此利用试验法对互联式空气悬架的动态特性此，若使空气弹簧问

7、发生气体交换，两侧车轮的路面进行研究。输人须有差异，且路面输人差异越大越有利于气体2．1试验系统搭建交换。当右侧车轮被路面凸起“举起”时，如图2所搭建了互联式空气悬架测试系统，包括互联式示，右侧车身与车轮都有向上运动的趋势，右侧空气空气悬架整车半实物模型、数据采集系统与激振台，弹簧被压缩，气体流进左侧空气弹簧，左侧空气弹簧如图3，其测试系统结构如图4。采集系统包括每个则有伸长的趋势，把左侧车轮向下“压”，并把左侧悬架的位移传感器、连