油气悬挂系统简介
柴油国四ECAS空气悬挂控制系统介绍
研发部│电气电控室
三、ECAS电控空气悬挂系统的构成元件
1、ECAS-ECU
功能： 系统核心 接收高度传感器输入信号； 实现不同高度值的管理和
存储； 比较输入值和指标值,判断
控制过程； 激发电磁阀； 检测并存储系统故障,并与
诊断工具进行数据交换。
研发部│电气电控室
三、ECAS电控空气悬挂系统的构成元件
一、ECAS定义及发展史 二、ECAS电控空气悬架系统的工作原理
三、ECAS电控空气悬架系统的构成元件 四、ECAS电控空气悬架系统的电控原理
研发部│电气电控室
二、ECAS电控空气悬挂系统的工作原理
典型全空气悬挂系统结构形式
研发部│电气电控室
二、ECAS电控空气悬挂系统的工作原理
常见全空气悬挂系统结构形式
三、ECAS电控空气悬挂系统的构成元件
4、空气弹簧
空气弹簧与钢板弹簧平顺性 对比
空气弹簧是利用空气的可压缩性实现弹性作用的一 种非金属弹簧，具有优良的弹性特性，从而提高车辆 的运行舒适度。
研发部│电气电控室
三、ECAS电控空气悬挂系统的构成元件
5、压力传感器
功 能 : 检 测 气 囊 压力的大小，并 将其转换为电信 号 传 递 给 ECASECU 。
三、ECAS电控空气悬挂系统的构成元件
2、高度传感器
功能:连续不断的检测实际高 度的变化,并将其转化为电信 号传递给ECAS-ECU。 注意： 正常情况下,传感器两极角间 的电阻为120欧姆左右。（传 感器只接两根线） 因高度传感器，靠电感工作, 所以在ECAS工作时不能用欧 姆表直接测电阻。
研发部│电气电控室
研发部│电气电控室
四、ECAS电控空气悬挂系统的电控原理
悬挂式加油系统浅析
悬挂式加油系统浅析摘要:简要阐明了悬挂式加油系统的工作原理,并对悬挂式加油系统的起源、优点、缺点作了简单的叙述。
随着在大型城市市区内获得较大的土地面积建设加油站难度的逐步加大,悬挂式加油系统凭借其占用空间小、使用便捷、单位区域内加油效率较高等优点,在国内大中型城市的小型加油站中有较大的推广价值。
关键词:大型城市土地利用率加油站悬挂式加油目前,国内加油站普遍使用台式加油机,这种加油机占用车道,占地面积较大。
随着国内大型城市的土地利用率越来越高,在市区内获得较大的土地面积建设加油站难度较大,因此,在市中心建设中小型加油站比较可行。
日本作为一个经济发达的岛国,不但加油设备设施比较先进,加油站建设也处于世界领先水平。
由于日本国土面积只有37万平方公里,人口1.28亿,人均土地面积很小。
为了节省土地资源,日本将一些城市中心的加油站面积控制在几百平方米以内,这些加油站普遍使用悬挂式加油枪,这种加油方式具有灵活且不占地面面积的优点。
通过对东京、京都的十座市中心加油站的考察以及对日本资深加油站设计专家的访谈,对悬挂式加油系统有了一个比较全面的了解,现浅析如下:1 悬挂式加油机的起源通过与日本富永制作所株式会社进行的沟通了解,悬挂式加油机在日本出现于60年代,由于日本国土面积小,寸土寸金,政府对土地资源控制非常严格,市内加油站面积仅有几百平方米,有些加油站面积甚至不到200平方米。
为适应城市中心小面积的加油站,日本研究出了悬挂式加油系统,很好地解决了因加油站面积较小,车辆加油困难的问题。
该系统一问世就得到客户认可并迅速推广,在70～80年代达到运用高峰,现市场占有率达6%左右。
2 悬挂式加油机的工作原理2.1 设备组成部分悬挂式加油系统主要由设备间、悬挂系统、控制柜、外部显示盘、动力计量装置、操作柱、可燃气体感应器、可燃气体报警器组成。
2.2 工艺流程图2.3 安装要求动力计量装置与加油枪水平距离不超过25米;雨棚距离地面5米,油枪加油区域直径5米。
油气悬架技术研究现状及原理介绍
油气悬挂技术研究现状及原理介绍摘要：本文介绍了国内外在油气悬挂领域的研究现状，指出了目前国内技术水平与国外先进技术水平的差距。
详细论述了单气室油气悬挂系统的工作原理，并分析了油气悬挂结构参数对性能的影响规律，为油气悬挂结构设计提供了参考。
最后提出了今后国内在油气悬挂技术领域的研究方式和思路。
关键词：油气悬挂；工作原理；结构参数1 概述油气悬挂以气体（一般为惰性气体氮）作为弹性介质，而用油液作为传力介质。
它一般是由气体弹簧和相当于液力减震器的液压缸组成。
与传统悬挂相比，它具有良好的非线性刚度特性和非线性阻尼特性，能够最大限度满足车辆的平顺性要求。
同时储能比很大约为330000Nm/kg(以6Mpa氮气充气压力为例)，重量比钢板弹簧轻50%，比扭杆弹簧轻20%，从而使它拥有了广阔的发展前景。
2 国内外研究现状[1]油气悬挂技术始于20世纪60年代后期Karnopp发明的油气减震器，它最先应用在德国和日本的重型车辆上，以后逐步推广应用到军用特种车辆及工程车辆上。
20世纪80年代，国外出现大量有关油气悬挂方面的发明专利，说明国外对油气悬挂技术的应用早已进入成熟阶段。
在理论方面，国外定性定量的研究工作已经开展得比较全面，对于如何进行结构参数的设计以及结构参数的变化如何影响油气悬挂的性能，应该说都有较好的研究成果，但由于涉及结构设计的关键环节，属于企业核心技术，所以很难看到相关的资料。
国内在油气悬挂技术研究方面起步较晚，直到80年代初期才真正有实际产品出现。
1984年上海重型汽车制造厂通过参考美国样机设计的油气悬挂应用到该厂的SH380、SH382矿用自卸车上，但使用效果较差；1992年徐州工程机械集团有限公司从德国利勃海尔公司引进了LTM1025、LTM1032、LTM1050全地面起重机，促进了油气悬挂技术的推广应用。
随后一些高校也开始进行油气悬挂技术的研究，北京理工大学、同济大学、大连理工大学、浙江大学、吉林大学等都从不同角度对油气悬挂进行研究分析。
油气悬挂系统在汽车上的应用
油气悬挂系统在汽车上的应用
程太平;刘成
【期刊名称】《专用汽车》
【年(卷),期】2018(000)006
【摘要】油气悬挂系统主要由油气弹簧、导向装置、横向稳定器、减震器和导向机构等元件构成,一般以惰性气体或氮气作为弹性介质,以液油作为传力介质,集弹性和阻力元件于一身,不需要额外的减震器,同时缸体具有一定的导向作用,布置空间小.与其他类型的悬挂系统相比,油气悬挂系统电控程度高,除了具有非线性变刚度、结构紧凑、可调车姿、舒适性等优点,还具有提升桥、车辆底盘横向找平控制、高度控制和横向控制等多项功能,在军用越野车及工程机械车辆中具有广泛的需求.【总页数】3页(P93-95)
【作者】程太平;刘成
【作者单位】湖北新楚风汽车股份有限公司湖北随州441300;汉阳专用汽车研究所湖北武汉430000
【正文语种】中文
【中图分类】U469.6.03
【相关文献】
1.油气悬挂技术在矿用胶轮车上的应用 [J], 李俊仁
2.重汽牌WD615.47柴油机在别拉斯矿用自卸车上的应用 [J], 张景荣
3.CAN、LIN总线协议在中国重汽HOWO车上的应用 [J], 王传奇
4.油气悬挂液压系统装配防错设计应用 [J], 吴亚渝;高立强;符亭;薛磊;刘芳;唐中帅;罗其贵
5.ESC系统在重汽豪沃客车上的应用 [J], 张玲华;王中炎;徐子傲;高阳
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油气悬架技术是一种新型的车辆悬架技术
油气悬架技术是一种新型的车辆悬架技术，是发展现代特种车辆及大型工程车辆的关键技术，本文结合由徐州工程机械集团公司从德国利勃海尔公司引进的LTM系列全路面汽车起重机为例对油气悬架系统的结构、原理和特征作一初步介绍关键词：油气悬架结构原理1 悬架概述悬架是指车架与车桥之间一切传力连接装置的总称，一般是由弹性元件、减振器和导向机构三部分组成，其作用是把路面作用于车轮上的垂直反力（支承力）、纵向反力（牵引力和制动力）和侧向反力以及这些反力所造成的力矩按人们预定的目的传递车架上，以保证汽车的正常行驶。
按车辆在行驶过程中，悬架的性能是否受到控制，可将悬架分为被动悬架、半主动悬架和主动悬架三种基本类型。
凡不需要输入能量进行控制的悬架称为被动悬架；输入少量能量调节阻尼系数的可控阻尼悬架称为半主动悬架；通过输入外部能量实现控制力调节的可控悬架称为主动悬架。
当然，一些文献并不严格区分半主动悬架和主动悬架的界限。
认为只要有外部能源改变动力特性，该悬架系统就称作是“主动”的。
被动悬架是发展最早、应用最为普遍的一种悬架，经过百余年的发展与不断完善，被动悬架的设计、制造已比较成熟，其成本也比较低廉，但是被动悬架的弹性元件、减振器一旦安装在车辆上，悬架的性能就固定不变，不可再施加控制；半主动悬架和主动悬架是目前乘坐动力学领域的研究热点，采用半主动悬架和主动悬架后，车辆乘坐动力学性能确实得到提高，但与被动悬架相比其成本高、可靠性差，仅用于高档轿车、赛车及重要的载重车辆中。
2 油气悬架的特性及其应用现状油气悬架类属于被动悬架，但油气悬架又具有主动悬架的结构型式，达到了只有主动悬架才能实现的部分功能和性能。
1992年徐州工程机械集团有限公司从德国利勃海尔公司引进的LTM系列全路面汽车起重机以及2002年徐州重型机械厂设计生产的QAY25全路面汽车起重机使用的都是油气悬架。
所谓油气悬架是指以油液传递压力、用惰性气体（通常为氮气）作为弹性介质，悬架油缸内部的节流孔、单向阀等作为减振器元件的一种悬架。
油气悬架系统简介
车 架 与车轴 ，悬 架油 缸将 垂 直轴 荷转 换 为油 缸 内油 液 向 推 力 杆 组 成 。 悬 架 油 缸 左 右 对 称 并 与 铅 垂 面 成 一 夹
的压力 ，压力通 过管路传 递至 液压控制 单元 与蓄能器 ，
角 口倾 斜布 置 在 车轮 与车 架 大梁 之 间 ，其上 下 两 端采
动频 率 变 化范 围愈 大 ，这 一 变化显 著 时将 导 致车 辆行 统 还具 有 较 易实 现 多轴 车 辆 的轴荷 平 衡 ．车 身 高度 可 驶 平顺 性和 乘座 舒 适性 差 ，同时采 用 该 类悬 架 的车 身 在 一 定 范 围 内调 整 ．悬 架 可 刚 性 闭 锁 等 优 点 。 因此 ，油
发明 的油气减 震器 ，最 先应用在德 国的重 型车辆 上 ，以 系 统 主 要 由 油 气 悬 架 机 构 与 油 气 悬 架 液 压 系 统 组 成 ， 后逐 步 推 广到 军 用车辆 及 其他 工 程机 械 车辆上 ，目前 本 文 以 六 轴 全 地 面 起 重 机 专 用 底 盘 的 油 气 悬 架 系 统 为 国内除在轮 式装 甲车 ．轮式输送车 、轮 式坦克 ．两栖坦 例 来对 其结 构 与液 压原 理作 一简 单 的介绍 。 克 及导 弹 发射 车 等军 用产 品上 有 较广 泛 的应 用 外 ，在 矿 山自卸车 轮式挖 掘机 ．铲运机械 大ห้องสมุดไป่ตู้平板车特 别
矿用汽车油气悬架系统动力学性能分析
矿用汽车油气悬架系统动力学性能分析摘要：矿用汽车大都为大型运输车辆，其行驶环境复杂条件恶劣，如何保证车辆在这样的环境下安全平稳的行驶已成为国内外研究的重点。
油气悬架系统是以液压传动和控制技术为基础的综合系统，具有良好的运行平顺性。
本文简要介绍了矿用车辆油气悬架系统及其结构特点，重点对基于油气悬架系统的矿用汽车动力学进行了分析。
关键词：矿用汽车；油气悬架；动力学分析车辆的整车振动特性好坏将导致行驶平顺性和乘坐舒适性的不同，而整车的振动特性关键在于悬架的固有特性，悬架的固有特性包括刚度特性和阻尼特性，因此此两项特性直接决定了整车的行驶平顺性和乘坐舒适性。
对于传统悬架来说，它的行驶平顺性和乘坐舒适性较差，究其原因主要是悬架的固有特性为一定值，整车振动的固有频率在运行时是随时变化的。
而以油液为过渡介质，以惰性气体（通常是氮气）作为弹性介质的油气悬架，是一种新型的悬架系统，由于其良好的非线性刚度和阻尼特性，使车辆在行驶过程中平稳运行、减小颠簸感、减轻驾驶疲劳、提高乘坐舒适性。
所以油气悬挂系统是改善行驶平顺性和乘坐舒适性的突破点。
1.矿用车辆油气悬架系统简介相对于国外，我国矿山辅助机械化的研究和普及较不完善，研究始于上世纪七十年代，八十年代国家才开始较为重视。
而国外从上世纪六十年代就开始运用铁矿辅助运输设备，虽然我国对这方面的研究有了突破性的进展，但由于基础弱起步晚，与国外相比，无论从科研还是应用上，都有一段距离的差距。
目前，国内外矿用车辆油气悬架系统包括以下几类：1.1.被动悬架系统；系统无能量输入，只有油气悬架缸与蓄能器组成，无外界能量输入。
细分为无限位块和有限位块两种，限位块的作用在于路面起伏过大时防止油气悬架穿透油气悬架缸。
1.2.半主动悬架系统；与前者相比主要的不同点在于有少量能量输入系统。
1.3.主动悬架系统；主动悬架性能较好，但实际应用并不广泛，主要是由于结构比较复杂、费用高，需要大量能量的输入。
全路面起重机油气悬挂系统常见故障排查宝典
全路面起重机油气悬挂系统常见故障排查宝典全路面起重机配装油气悬挂底盘，能使起重机行驶平稳，转弯及制动时侧倾及前倾幅度减小，可适当加快行驶速度，使驾驶员感觉舒适。
底盘离地间隙可调，可提高起重机通过性。
在崎岖、泥泞场地各轮胎接地压力相同，能提高牵引力。
可有效平衡各车桥载荷、以满足带载行走功能。
本文介绍油气悬挂系统工作原理、使用注意事项及常见故障排查方法。
组成及工作原理全路面起重机油气悬挂系统主要由齿轮泵、悬挂缸、接近开关、储能器、悬挂锁阀、气压开关、气路电磁阀、调平控制器等部件组成。
如图1所示。
（1）齿轮泵油气悬挂系统齿轮泵安装在发动机上，当需要进行底盘高度调整时，齿轮泵给油气悬挂系统供油。
（2）悬挂缸及调平部件悬挂缸两端分别连接车桥与车架，承载起重机质量并传递给车桥。
悬挂缸可以看作是带保护壳（护套）的液压缸，其无杆腔可通过芯管进油。
接近开关安装在起重机第一桥和最后一桥左、右两侧的悬挂缸保护壳上，每个悬挂缸各有2个接近开关，2个接近开关错位安装，错位量约为5mm。
调平控制器可通过接近开关感应车架高度，并通过调整悬挂缸活塞杆的伸出量，对起重机进行自动调平。
当悬挂缸活塞杆伸出量正好处于2个接近开关的中间位置时，上方的接近开关接通，下方的接近开关断开，该接通、断开信号输至相应的调平控制器，调平控制器控制调平继电器及电磁阀动作，齿轮泵通过电磁阀向悬挂缸供油，使起重机底盘自动升、降，并调整到左、右平衡状态，此时底盘各车桥受力均匀，起重机行驶平稳。
悬挂缸及接近开关结构如图2所示。
（3）储能器储能器相当于底盘悬挂的弹性元件，主要用于吸收起重机在行驶过程中车桥与地面的冲击。
其主要由外壳、气囊、菌阀等组成，如图3所示。
储能器气囊内充有惰性气体（氮气），充装压力约为6MPa，储能器管路与悬挂缸连接，左、右悬挂缸对称设置储能器，1个储能器供同侧2至3个车轮使用。
（4）悬挂锁阀和气路电磁阀悬挂锁阀安装在储能器上部，属于气控液压阀，由气路电磁阀控制。
油气悬挂的工作原理
油气悬挂的工作原理油气悬挂系统是汽车中常见的减震系统，它采用了油气混合胶囊的原理，通过调整悬挂系统中的压力来降低车辆的震动，提高车辆的行驶平稳性和舒适性。
油气悬挂系统有着多样化的类型，下面将按类别介绍其工作原理。
氮气悬挂国内较早推出的悬挂系统，该系统采用氮气充填杆缸，杆缸的外部则用油填充。
气体的压力可以通过单调弹簧支撑提高。
当车辆受到外力作用时，气体与油级配合起来减少车辆的震动。
氮气悬挂系统因为其可调性，所以也常被用于赛车中。
气体弹簧悬挂气体弹簧悬挂系统是采用了气体弹簧的形式，通过气压来进行弹簧的调节和减震。
其内部采用了液压杆缸制成，其工作原理与氮气悬挂类似。
升力通过气压来提供，而转向特性来自于其调整的悬挂减震。
因此气体弹簧悬挂系统在近年来的汽车中采用量越来越多。
液压悬挂液压悬挂系统是现代汽车中最常见的悬挂系统之一，其采用了液体来对汽车进行减震。
该系统中的压力以及流量均已经得到了改善，所以其在车辆稳定性方面非常的优秀，因此在高速公路、长途旅行等领域应用广泛。
其调节的范围也相当大，因此深受消费者的喜爱。
空气悬挂空气悬挂系统是将气体和液体相结合起来进行减震的技术。
该技术的优点在于既可满足高速公路的行驶，又可满足崎岖的山路行驶，因此在越野车等车型中应用广泛。
空气悬挂系统采用的气压调节稳定性较好，对车身高度的调整范围也较大。
总结油气悬挂的工作原理可以归纳为：通过调整液体与气体的比例以及压力实现车辆减震，提高车辆行驶的平稳性和舒适性。
现代汽车中悬挂系统的种类多样，其原理各具特色，应用场景也不同，我们可以在选车时根据需求进行选择。
最后我们要提醒消费者，不论选择哪种悬挂系统都需要定期检查和保养，以确保悬挂系统的减震效果达到最优状态。
油气悬挂工作原理
油气悬挂工作原理
悬挂系统是指用于悬挂油气设备的一种机械装置，它能够将油气设备悬挂在钻井井口或油井中，以保持其稳定和安全的工作状态。
油气悬挂工作的原理主要包括以下几个方面：
1. 弹簧机构：悬挂系统通常采用弹簧机构来提供支撑和减震功能。
弹簧具有弹性，能够经受外力的压缩和拉伸变形，并且能够恢复原状。
因此，当油气设备受到外力作用时，弹簧会通过压缩或拉伸来吸收和分散部分力量，从而保护设备不受损坏。
2. 滑轮系统：悬挂系统中通常会设置一个或多个滑轮系统，用于提供方向调节和力量传递。
滑轮可以改变外力的方向，并且可以根据需要进行力量放大或减小。
通过滑轮系统的使用，可以使悬挂系统的运动更加平稳和灵活，同时减少了对弹簧机构的冲击和负荷。
3. 支撑结构：悬挂系统还配备了一些支撑结构，通常是由金属材料制成，用于支持和固定油气设备。
这些支撑结构可以根据设备的重量和形状进行设计和制造，确保设备在悬挂系统中能够稳定地悬挂和运行。
总之，油气悬挂工作的原理是通过弹簧机构、滑轮系统和支撑结构等机械装置的相互配合，实现对油气设备的悬挂、支撑和减震保护，从而确保设备在工作过程中的稳定性和安全性。
全地面起重机油气悬挂简介
随着我国经济的飞速发展，基础建设力度的日益加大，市场对工程机械的适应性要求越来越广。
为此，徐州重型厂自行研制了ＱＡＹ２５全地面起重机，该起重机与其他起重机的不同之处是悬挂系统采用了油气悬挂的形式，该系统与其他悬挂相比较有非常显著的优越性。
一、系统的组成油气悬挂系统主要由泵，蓄能器，控制阀，悬挂油缸组成。
二、系统的功能１．缓冲联接支撑功能：该系统的蓄能器可对由于路面的高低不平而产生的冲击通过悬挂缸的液压油传递给存有一定压力气体的蓄能器，通过压缩气体把油液的压力能转化成气体的势能，从而起到缓冲和吸收振动的作用；２．整车的升降功能：为提高整车的越野性能，该车可通过操作控制电磁阀，使液压油进入悬挂油缸，实现车架的整体升高；同时通过操作控制电磁阀使悬挂油缸在整车自重力的作用下回油，从而使整车的高度下降，为通过上方有障碍物的路面创造了条件，也为机车的高速行驶创造了条件；３．整车的手动调平和自动调平：手动调平可通过手动控制阀的控制开关，并通过悬挂油缸上的传感器检测，来调节油缸的伸缩，以达到整车调平的目的；自动调平是由右悬挂缸的大、小腔分别与左悬挂缸的小、大腔通过控制阀沟通，形成差动缸，并在两缸受力不同的条件下实现的。
４．自锁功能：通过悬挂阀的控制，使悬挂缸与蓄能器及其他液压元件断开，此时悬挂系统处于刚性悬挂状态，在这种条件下可实现上车的吊重行驶功能。
仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途。
For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur für den persönlichen für Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l 'étude et la recherche uniquement à des fins personnelles; pas à des fins commerciales.толькодля людей, которые используются для обучения, исследований и не должны использоваться в коммерческих целях.以下无正文。
油气悬挂系统在汽车上的应用
第一作者：程太平,男,1982年生,助理工程师,现从事专用汽车研究工作。
图1 油⽓悬挂原理图
1.柱塞泵 .油箱 .液压蓄能器 .⻋轮 .电磁换向阀
.油⽓悬挂油缸 .⻋轴 .⻋架 .蓄能器活塞侧
图2 油⽓悬挂油缸结构⽰意图
.油缸⾼度控制开关 .悬挂油缸活塞杆侧
由图中可⻅左液压蓄能器与左油⽓悬挂油缸相连，
蓄能器的蓄能器活塞侧与左侧油⽓悬挂油缸的悬挂油缸活塞左侧的悬挂油缸活塞杆侧相互连通后经过电磁换
图3 多功能油⽓悬挂液压油路图
.柱塞泵 .油箱 .液压蓄能器 .电磁换向阀 .左油⽓悬架油缸
.右油⽓悬挂油缸 .左液压蓄能器 .右液压蓄能器
液压蓄能器
液压蓄能器由⼀个中部的活塞分隔为充有液压油的蓄能器。
油气悬挂的性能特点及研究现状
油气悬挂的性能特点及研究现状油气悬挂一般是以惰性气体（氮）作为弹性介质，以油液作为传力介质，呈现出很好的非线性特性，对重型越野车辆以及载货汽车都具有很好的匹配效果，同时储能比很大，约为330000Nm/kg（以6MPa氮气充气压力为例），重量比钢板弹簧轻50%，比扭杆弹簧轻2O%，从而使它拥有了广阔的发展前景。
1、油气悬挂性能特点及其研究的必要性油气悬挂主要由油气弹簧组成，集弹性和阻尼元件于一身，同时缸体具有一定的导向作用，所需车体布置空间较小，以其优越的非线性弹性特性和良好的减振功能，能够最大限度地满足工程车辆的平顺性要求。
从其整体结构看，目前工程车辆上应用的油气悬挂系统主要有独立式和互连式两种类型；从油气弹簧的形式看，则分为单气室油气分离式、双气室油气分离式、多级压力式和油气混合式等。
与其他悬挂系统相比，油气悬挂具有如下特点。
1）非线性变刚度特性，油气悬挂具有非线性变刚度、渐增性的特点。
当车辆在平坦路面行驶时，悬挂动行程较小，弹性介质承受瞬时压力所产生的刚度也就小，能够满足平顺性的要求；当车辆在起伏地行驶时，弹性力呈非线性变化且幅值增加，可以吸收较多的冲击能量，发挥出气体单位质量储能比大的特点，有效起到缓冲作用，避免了能量直接传递到车身以及“悬挂击穿”现象的出现，从而提高车辆的越野速度，改善其机动性。
例如安装油气悬挂与安装扭杆悬挂的M60坦克在美国阿伯丁试验场第三号越野跑道（地面不平度为90mm）上进行对比试验，前者平均时速达到了38.62km/h，而后者仅为14.48km /h。
另外，对于载荷变化较大的车辆，其必要性也很明显。
若悬置质量变化，刚度不变，则固有频率会随着载荷发生改变。
例如解放牌汽车满载时，后悬挂质量约为空车的四倍多，倘若使用线性悬挂系统，则满载与空载的车身振动频率分别为1.6HZ和3.2HZ。
固有频率的大范围变化会导致车辆行驶性能变差；而油气悬挂的非线性刚度特性能够有效克服这一缺点，将车身固有频率保持在一个相对稳定的范围，这对载重型车辆是至关重要的。
主动油气悬架原理
主动油气悬架原理
主动油气悬架是一种高效的车辆悬架系统，它结合了油气弹簧和电子控制技术。
其核心是在被动悬架系统（包含弹性元件、减振器、导向机构）中加入一个电控的可制作用力装置。
在运行过程中，全主动悬架系统通过各种传感器（如转向盘转角传感器、加速度传感器、车身位移传感器、制动压力传感器、车速传感器等）收集车辆运行状态信息，然后通过电控单元指示电磁阀来改变液压油的通道，从而调节主油气室与辅助油气室之间的连通情况，实现对气室容积的调控。
当电磁阀通过电流时，会接通压力油道，使主油气室与辅助油气室连通，减小总的气室容积，气压减小，刚度变小，此时系统处于“软”状态；反之，当电流停止时，阀芯会在弹簧作用下左移，关闭压力油道，气室总容积增大，刚度增大，系统则转为“硬”状态。
主动悬架的设计目标是最大限度地减少由道路和车辆动力学引起的垂直加速度和车辆振动，提高车辆的操控性和稳定性。
相比被动悬架，主动悬架的冲击明显较小，可以在乘坐舒适性和车辆稳定性之间取得更好的平衡。
9 油气悬挂一般是以惰性气体
油气悬挂一般是以惰性气体（氮）作为弹性介质，以油液作为传力介质，呈现出很好的非线性特性，对重型越野车辆以及载货汽车都具有很好的匹配效果，同时储能比很大，约为330000Nm/kg（以6MPa氮气充气压力为例），重量比钢板弹簧轻50%，比扭杆弹簧轻2O%，从而使它拥有了广阔的发展前景。
1、油气悬挂性能特点及其研究的必要性油气悬挂主要由油气弹簧组成，集弹性和阻尼元件于一身，同时缸体具有一定的导向作用，所需车体布置空间较小，以其优越的非线性弹性特性和良好的减振功能，能够最大限度地满足工程车辆的平顺性要求。
从其整体结构看，目前工程车辆上应用的油气悬挂系统主要有独立式和互连式两种类型；从油气弹簧的形式看，则分为单气室油气分离式、双气室油气分离式、多级压力式和油气混合式等。
与其他悬挂系统相比，油气悬挂具有如下特点。
1）非线性变刚度特性，油气悬挂具有非线性变刚度、渐增性的特点。
当车辆在平坦路面行驶时，悬挂动行程较小，弹性介质承受瞬时压力所产生的刚度也就小，能够满足平顺性的要求；当车辆在起伏地行驶时，弹性力呈非线性变化且幅值增加，可以吸收较多的冲击能量，发挥出气体单位质量储能比大的特点，有效起到缓冲作用，避免了能量直接传递到车身以及“悬挂击穿”现象的出现，从而提高车辆的越野速度，改善其机动性。
例如安装油气悬挂与安装扭杆悬挂的M60坦克在美国阿伯丁试验场第三号越野跑道（地面不平度为90mm）上进行对比试验，前者平均时速达到了38.62km/h，而后者仅为14.48km /h。
另外，对于载荷变化较大的车辆，其必要性也很明显。
若悬置质量变化，刚度不变，则固有频率会随着载荷发生改变。
例如解放牌汽车满载时，后悬挂质量约为空车的四倍多，倘若使用线性悬挂系统，则满载与空载的车身振动频率分别为1.6HZ和3.2HZ。
固有频率的大范围变化会导致车辆行驶性能变差；而油气悬挂的非线性刚度特性能够有效克服这一缺点，将车身固有频率保持在一个相对稳定的范围，这对载重型车辆是至关重要的。
油气悬架系统工作原理
油气悬架系统工作原理
液压油气悬架系统是一种利用液压油进行调节悬架柱高度和改变悬架后汽车坐垫行程
的一种悬架系统，它可以使得汽车在不同路况下能够获得超乎平庸的悬架感受。
液压油气悬架系统一般由三部分组成，分别是液压动力单元、罐体和悬架单元。
液压
动力单元是由一个液压油泵和一个比例控制器组成的，它的作用是将液压油提供给悬架单元，比例控制器用来对现有动力单元的压力进行调节，确保悬架系统的最佳工作状态。
而
罐体就是油液储存单元，它可以存储液压油，以达到液压动力单元持续提供液压油的目的，此外，罐体还可以起到减少振动抖动的作用。
悬架单元的主要功能是将液压动力单元提供
的液压油转换为可调节悬架杆的高度，从而调整汽车的悬架行程，并确保汽车在不同行驶
状态下可以获得最佳悬架状态。
液压油气悬架系统在汽车行驶过程中有很大的优势，一是它可以减少振动传递到车身上，使乘客在汽车行驶时享受更加舒适的驾驶体验；二是它能够自动调节悬架杆的高度，
从而确保汽车在各种路况下可以获得最佳的悬架状态；三是它的操作自动化，可以根据不
同状态的悬架高度和行程作出调整；四是它可以节省汽车的燃油，较高的悬架行程可以减
少汽车的滚动阻力，从而改善汽车的燃油经济性。
油气悬架工作原理
油气悬架工作原理油气悬架作为汽车行业的一项关键技术，不仅可以提高车辆的乘坐舒适度和驾驶稳定性，还可以在不平路面上提供更好的行驶性能。
下面我们来详细了解油气悬架的工作原理。
一、油气悬架的定义和分类油气悬架是一种采用气体和液体混合介质进行减震的汽车悬挂系统，其主要运用了液体的阻尼和气体的弹性来吸收和消耗车辆在行驶过程中的冲击力。
从悬挂构造来讲，油气悬架主要包括了单管式油气悬架、双管式油气悬架、并联式油气悬架和磁流变油气悬架。
二、油气悬架的工作原理油气悬架的工作原理是利用气体和液体间的压缩和弹性变形来吸收和分散路面的冲击力，并使车辆保持平稳状态。
1. 阻尼作用油气悬架在行驶过程中，当车辆经过障碍物等凸起时，悬挂系统中的液体和气体受到压缩，从而制造出一种对车身下部的阻尼。
这种阻尼可以将车身对路面上影响的力量分散，并使车辆保持稳定。
当悬挂系统快速频繁地被压缩和释放时，阻尼作用依然保持有效，使车辆行驶平稳。
2. 弹性作用在行驶过程中，当悬挂系统受到力作用时，其中的液体和气体同时发生压缩和膨胀，产生弹性变形的阻力。
此时，弹性作用与阻尼作用共同发挥作用，为车辆提供更好的减震效果。
因此，油气悬架比螺旋弹簧或橡胶减震器更能提供更好的减震效果。
三、油气悬架的优缺点1. 优点：(1) 能够在不平路面上提供更好的行驶性能；(2) 提高乘坐舒适度和驾驶稳定性；(3) 防止车辆在弯道行驶时产生侧翻或失去控制；(4) 能够提供持续有效的减震效果。
2. 缺点：(1) 油气悬架价格昂贵，维修和保养成本高；(2) 容易受到恶劣天气和路面环境等因素的影响；(3) 需要较高的技术水平和经验来进行安装和维护；(4) 复杂的结构和操作，容易出现故障。
总之，油气悬架技术在汽车工业中有着广泛的运用和前景。
对于消费者来说，选择自己合适的悬挂系统也需要考虑到自己的实际需求和预算。
越野车油气悬架系统及其密封的设计辩
c1
D2
exp
D2
D 3TD 2
式（10）
D
VD mgD
式（11）
带反压气室油气弹簧数学模型
VD VDS VD VD AC x
式（12） 式（13）
式（14） PC
PD
2
C[ A03
q2 A04 (1
•
sig n( x)) /
2]
2
sign(
•
x)
l 2d
q2 d 2
2
•
PPT结构
设计背景及意义 设计主要内容 油气弹簧基本原理简介 油气悬架系统设计 带反压气室油气弹簧结构简图 主要基本尺寸计算 带反压气室油气弹簧物理模型 带反压气室油气弹簧数学模型
刚度特性分析 阻尼特性分析 强度校核 油气弹簧密封 结论 结束语
设计背景及意义
背景：
悬架系统应具有承受车身重量，承受并缓和车辆必要的离地 间隙等功能。传统汽车上使用的是由弹簧和阻尼组成的被动悬 架。虽然其结构简单、性能可靠，成本低且不需附加能量，但 是系统特性如弹簧刚度、阻尼系数都是不可调的，不能适应各 种道路;而且其只能是在满足主要性能要求的基础上牺牲次要 性能来适应不同的使用要求，不能同时获得较好的乘坐舒适性 和操纵稳定性，特别是对于需要经常在野外作业的特种车辆， 被动悬架的有限行程及被动适应地面的能力在一定程度上限制 了车辆的通过性，影响了车辆的越野性能。因此，世界各国从 上世纪50年代开始了主动、半主动悬架的研究。
带反压气室油气弹簧数学模型
带反压气室油气弹簧数学模型
F PC AC PA AA
式（1）
PE
RTE E
B0RTE
A0
C0 TE 2
1 E2
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建模与设计的一般方法和步骤
数学模型的建立
★油气悬挂的刚度K
2 rP0V0r A2 rP0V0r A12 dF K r 1 r 1 （18） dx P0V0 A1 A2 P0V0 A1 A2 A2 x A1 x Mg Mg
数学模型的建立
（16）
★右蓄能器瞬时气体压力
VR VRS A1 x V1 V1R
★实际气体状态方程（也称之为BWR方程）：
r V 2 c1 2 e C0 2 bRT a a V （17） RT P B0 RT A0 2 V V T V3 V6 V 3T 2 公式（1）~（17）建立了双气室油气悬挂性能的复杂非线性数学模型。 整合数学模型，即可得出输出力和位移、输出力和速度的关系。并且可以推导出 悬挂系统刚度、阻尼力系数等影响悬挂性能的参数。
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半刚性 弹性
非独立
独立
被动 主动 半主动
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油气悬挂的工作原理、分类及应用领域
工作原理： 以油液传替压力， 用惰性气体（通常 为氮气N2）作为弹 性介质 ，由蓄能器 （相当于气体弹簧） 和具有减振器功能 的悬挂缸组成 。
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油气悬挂的工作原理、分类及应用领域
V20 P2 V30 P3 V3 L P3 L Q2 A2 x El dt El dt Ecl dt
（8）
★左蓄能器气体状态方程：
PLV r L PLS V r LS
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（9）
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建模与设计的一般方法和步骤
数学模型的建立
★右蓄能器等效阻尼孔流量方程
1
M=12t
0.5 M=10t M=8t 0 -0.2 -0.15 -0.1 -0.05 0 x (m) 0.05 0.1 0.15 0.2
改变悬挂质量M的大小对刚度的影响
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建模与设计的一般方法和步骤
10 9 8 7 6 x 10
5
计算机仿真和实验比较
结论： 在其他条件不变情况 下，蓄能器初始压力 越小，刚度越大，且 压缩行程比复原行程 刚度值变化大。
针对系统的静态和动态响 应特性的不足改善系统的 响应特性，达到适合生产 和工作所需的要求。
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建模与设计的一般方法和步骤
提取悬挂系统设计的敏感参数进行优化
阻尼系数 Ceq
油缸各腔截面积
单向阀通流截面积 A01
阻尼孔通流截面积 A02
要求车身能在三个 振动周期中结束振动
3 Vl 1 A2 Ceq 2 2 2Cd
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K (N/m)
5 4 3 2 P0=15MPa 1 0 -0.2 P0=10MPa P0=12MPa
-0.15
-0.1
-0.05
0 x (m)
0.05
0.1
0.15
0.2
改变初始充气压力P0对刚度的影响
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建模与设计的一般方法和步骤
提取悬挂系统设计的敏感参数进行优化
★优化主要目的：
V30 P3 E1 V P3 V 3 L 3 L EcL V 3
建模与设计的一般方法和步骤
数学模型的建立
★流经左蓄能器等效阻尼孔流量方程 ：
PL P3 sign x 2 A 2C d al
Q2
2
（7）
★流过阻尼孔和单向阀的流量公式：
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悬挂系统概述
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悬挂系统概述
悬挂的主要功能： ★支撑车体，传递车轮和车架之间的一切力和力矩； ★缓和车辆行驶所产生的冲击； ★衰减承载系统的振动； ★导向作用等。
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悬挂系统概述
刚性
悬挂 方式 分 类 输入 能量
建模与设计的一般方法和步骤
物理模型的确定 数学模型的建立 计算机仿真和实验比较 提取悬挂系统设计的敏感参数进行优化 再进行仿真和实验的重复研究 进行机械实体的工艺设计等
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建模与设计的一般方法和步骤
物理模型的确定（悬挂缸液压部分）
简化的内容： ★阻尼孔的简化 ★体积膨胀变化分开考虑 ★忽略部分摩擦的影响 ★沿程局部压力损失简化等
计算机仿真和实验比较
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建模与设计的一般方法和步骤
10 9 8 7 6
K (N/m)
x 10
5
计算机仿真和实验比较 结论： 在其他条件不变情况下， 蓄能器容积越小，刚度越 大，且压缩行程比复原行 程刚度值变化大。
V0=10L 0.1 0.15 0.2
5 4 3 2 V0=8L 1 0 -0.2 V0=4L
结构和分类： 单缸蓄能器数目
★单气室
★双气室 ★两极气压式等
悬挂缸油液是否相连
★独立式 ★连通式
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油气悬挂的工作原理、分类及应用领域
运动过程：
★压缩行程：
C 左蓄能器 右蓄能器 B A
★复原行程：
左蓄能器 C A B 右蓄能器
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油气悬挂的工作原理、分类及应用领域
分类特点：
机构形式 优点 缺点
单气室
结构、油路简单，便于工 容易造成活塞和油缸 程实现 端部相撞击
双气室
独立式
迅速衰减振动，避免活塞 结构、油路复杂，制 与油缸端部相撞击 造方面必然增加困难
结构、油路简单 倾侧刚度相对小，车 辆转弯时车架的倾侧 角大 倾侧刚度相对大，稳 定性好
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连通式
1 1 2 2 A 01 A01 A02
确定出复原时阻尼孔面积和压缩时阻尼孔与单向阀的面积之和的关系
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建模与设计的一般方法和步骤
提取悬挂系统设计的敏感参数进行优化
平均阻尼系数 Ceq 油气悬挂的刚度K 悬挂质量M
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车身振动频率f0
尽量接近1~1.6Hz
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建模与设计的一般方法和步骤
再进行仿真和实验的重复研究 重新 设计 不满足要求 研究 调整 满足要求 参数
进行机械实体的工艺设计等
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油气悬挂与普通悬挂的性能比较
油气悬挂系统
承压能力 平衡轴荷性能 行驶平顺性 能够承受很高大压力，通常 可达20MPa
Q3 A1 x
V10 P V P 1 1 1R El dt EcR dt
（14）
★液压软管容积变化计算
★右蓄能器气体状态方程：
r r PRVR PRSVRS
V P 1 V 1R 1R EcR
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（12）
（15）
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建模与设计的一般方法和步骤
索引
悬挂系统概述
油气悬挂的工作原理、分类及应用领域 建模与设计的一般方法和步骤 油气悬挂与普通悬挂的性能比较 油气悬挂的发展趋势
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悬挂系统概述
悬挂（悬架）系统定义：保证车轮或车桥与汽车承载系统之 间具有弹性联系并能传递载荷、缓和冲击、衰减振动以及调 节车辆行驶中的车身位置等有关装置的总称。
大连理工大学 天道酬勤 自强不息
油气悬挂的现状和发展趋势
国内油气悬挂技术的发展和产品的应用
★武汉水运工程学院陶又同教授最早提出利用示
功图法辨识油气悬挂系统模型； ★ 1984年上海重型汽车厂测绘了国外的单气室 油气悬挂 ； ★徐工集团（1992）、湖南浦沅工程机械厂 （1994）先后从利勃海尔公司引进了LTM1025、 1032、1050全地面汽车起重机，形成了一个对 油气悬挂技术研究的热点。
PR P1 x （13） 2 sign A 2C d aR
★左蓄能器瞬时气体体积
VL VLS A2 x V2 V3 V3L （10）
★ I腔油液压缩性
Q3
2
V P 1 V 1 10 E1
★流经等效阻尼孔的流量 （11）
价格
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贵
相对便宜
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油气悬挂与普通悬挂的性能比较
油气悬挂系统的可调性分析
★悬挂高度可调 ★上车水平度可调 ★悬挂方式选择：
刚性、弹性、半弹性半刚性源自大连理工大学天道酬勤 自强不息
油气悬挂的现状和发展趋势
国外油气悬挂技术的发展和产品的应用 ★始于六十年代后期，D.C.Karnopp发明的油气 减振器在赛车和轿车上得到应用。 ★七十年代出现了集减振器和支承弹簧于一体的 油气悬挂系统。 ★廿世纪八十年代油气悬挂系统的设计开始朝着 半主动悬挂和主动悬挂方向发展。在赛车、 客车和非公路车辆上得到成功应用。 ★目前油气悬挂系统已在工程车辆、越野车辆、 特种车辆、高级轿车、军事车辆、飞机和航 大连理工大学 天器，甚至高档自行车。 天道酬勤 自强不息
★平均阻尼系数
3 Vl 1 A2 Ceq 2 2 2 C d
1 1 2 2 A 01 A01 A02