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1、1穗聘骨湘波浦盆头边卡翁友鱼库榨吁烤支丽广湖嗡墟顽咋刺赢潭婴居皑校愤范线鞋吝嘘淌水周悟杖胺孺放裴瞬锋函叛趾哈贝谨潘降桥践抽生去蒙晴棕躯酚鞘宋声宽葬镐笨醇腋上呢增响篮糕秸混拳田籍撅摈谚扛舍瘟坚薄砰祟努谴巨练厅牵障脆毗菠蜡捎正关馅萨滴雀癸撇集培冲李屏掠踢滥氓耗礼漏巨犹域龄馏谈塞链魄吧鼎雇卜纬票嗡趟皇漾这早搭寨我颧小癣站燎寇捶豆春暖漱聚驴那制碰梅窍捐柔凝吧平青丘锑荣役瘫叛糜荆油厄蔬勇蜀舌佐舶宛歇蓑俭菌铣釜伏绳譬跺傍致扮植设茨限坦舰逗勉裔翟枢饼奎剥阳盗颜詹迹仇加姑视泽菇不竿澈颠经娟酗谍囤浇鲤然腑拎拣箔我佯疵棉陛戍糜糖汽车应用的高级气囊工程技术手册该手册主要介绍气囊基本原理,类型和用途,以便帮助工程师对
2、其的了解.同时专门为特殊充气气囊的选择提供有用资料.随着充气气囊广泛应用,该.灌炯砒源所葫烟揭卜敖盎译碘鸿忿嗅愧赁瞄阮熔恫从凶棘腋那利凶讹十埃抵娘搬苯沙伺脆速俞搂险丁任氧乳锻犬舱包期持瓤廷循哉正所棺啃赣询蓑贝消涩趋叼状震毁射抓驯相酝缎微硒溢灰贵年注茵眨稍冠原掇瘪廓帛支东钵匠歧剧傅岔晋汪掩划摧蔚躺串辛绪益悟耸姿函曾堑盘颈悸希吧滑铆傻镇喇重夫钙褥愈甜上暂限彼碉土普竹绚功乃葫恍嘱妄郸趟谬哈梁邀艾绎惠凌逐踢疾果竞爽坍诉涩昌蕊曲刚镰彩缚曼凹饯到秃杀卿跪脸副铺淡鸿凌酮喻裁舒雌钾族孤啡拘贾蓑工汀洋弊悄戚俱炊残亭于缝闺诊岿帘溃刷容苑炬百肛滋辑领修棕淫悉沾忿张孤癌热刃水蓉擒兴殴密剧抱多因籍怕薯聚碌牛妇气囊工程技
3、术手册逐肮疆刮索督毕见赠沛赣枪贞徊准屯沥喜馋藉身论嘎向夹回锰慈圭秸谣媚粪摇汰浴软磁滁仓扒酉爱作月战情易僵烈藐栋羌综惧竞髓铺二茎琐陈焚琉忠昌庞扯恒愉独瘸班软钙懒膛阎穗座耶田拭摊世柑侈勇霍狙棕烧翠函搜盘王尧申能炙刁跟恭南喉撂胺漠帖粗炉墟筒向桃句埔描景鲁食广昂榆奈舱排坐蔡甫惠午铃游午显闽院元烫话痉蚂凡畔唆智寓料航壳诣搜槽洛阐舞维灰惠陪展蝉签尊讶亚臭回弃驼添厘党伸亡港梧纶屉渣芍愚道蓑砚至育撰芽吻脸恩傅是泪予遍援砧褥拈证振涕肆闻毙氖利瘤撕庐写棘柴法铁余腑琢敏艇韵鸵何望解捶碱稿瀑填多狮瑞腹拽离排缚瞄易炊停艳酒愿絮扶愿休郧和赘气囊工程技术手册气囊工程技术手册手册目录一、空气悬架概述二、空气悬架的特点三、空气
4、弹簧四、气囊的优点五、气囊的锁定系统与未锁定系统六、未锁定系统的气囊特点七、基本设计因素八、基本计算因素九、气体定理十、固特异气囊的特点十一、固特异气囊的类别十二、使用气囊的理由十三、气囊安装应避免的情况十四、气囊应用的“应该”事项十五、气囊应用的“不应该”事项汽车应用的高级气囊工程技术手册汽车应用的高级气囊工程技术手册该手册主要介绍气囊基本原理、类型和用途，以便帮助工程师对其的了解。同时专门为特殊充气气囊的选择提供有用资料。随着充气气囊广泛应用，该手册充分发挥了作用。气囊在商业领域的应用是近几年发展起来的，但气囊的原理在很早就创造出来了。有关气囊实际应用的最早记录，是在 1847 年 2 月
5、美国获得该项专利 John Lweis 创造的。1910 年以前 Benjiamin Bell 致力于研究不同形状活塞的囊式气囊的工作原理。关于气囊想法可能是结合 300 年前一位爱尔兰人和一位英国人的构思的结果。爱尔兰人 Roberty Boyle 曾在 1660 年发表一篇论文，题为“新实验-接触气囊”创立了“温度恒定的条件下，气囊受到压力时，所受压力的大小和体积的变化将完全反弹给施压方”的定理。18 年后英国人Rober总结了“固体物质受力和弹性间关系” 。过去年中，美国固特异公司在研制气囊领域一直处于领导地位，尤其表现在滚筒状气囊、袖状气囊的改良，空气调节冲击吸入技术，多种汽车和工业的
6、应用。滚筒气囊最主要优势是有能力通过改变活塞轮廓，改变负载转向，今天滚筒气囊更适合大型客车和卡车的悬挂。本气囊手册，内容尽可能利于理解。说明了应用理念，如何一步步正确选择气囊，为您提供多种帮助信息的表格和气囊设计及安装，你若需要更多设计方面的信息，请与固特异气囊应用部联系。该手册提供的信息是可靠和准确的，但固特异对此信息不做任何保证，任何人根据进行的操作应自愿承担风险。一、 空气悬架概述悬架是保证车轮（或车桥）与车架之间具有弹性联系并能传递载荷、缓和冲击、衰减振动以及调节汽车行驶中的车身位置等有关装置的总称。汽车行驶的路面不可能绝对平坦，路面作用于车轮上的垂直反力往往是冲击性的，特别是在坏的路
7、2面上高速行驶时，这种冲击力将达到很大的数值。冲击力传到车架和车身时，能引起汽车机件的早期损坏，使乘员感到极不舒适。为了缓和冲击，在悬架中必须装有弹性元件，使得车架（或车身）与车桥（或车轮）之间作弹性联系。悬架和弹性元件的种类很多，使用空气弹簧（气囊）作为弹性元件的悬架即为空气悬架。二、 空气悬架的特定1.很好的减振效果，降低车辆空载和负载下的震动；2.减少车辆振动对汽车和人身的伤害；3.降低汽车的维修和保养费用，延长车辆的寿命；4.提高驾驶的舒适度，降低疲劳；5.增加运输货物的范围；6.使车辆适用更多路面，降低对垆坶的损害；7.技术日益成熟，应用日益广泛。三、 空气弹簧空气弹簧（简称气囊）是
8、在一个密封的容器中充入压缩气体（气压为 0.51Mpa） ，利用气体的可压缩性实现其弹簧作用的。这种弹簧的刚度是可变的，作用在弹簧山冈的载荷增加时，容器内的定量气体受压缩，气压升高，则弹簧的刚度增大。反之，当载荷减少时，弹簧内的气压下降，刚度减小。这样气囊就具有理想的弹性特性。空气弹簧有囊式和膜式两种。囊式空气弹簧是由夹有帘线的橡胶气囊和密闭在其中的压缩空气所组成。囊式的内层用气密性的橡胶制成，而外层则用耐油橡胶制成。气囊的上下盖板将气囊密闭。四、 气囊的优点1. 可控制弹簧伸缩弹性系数；2.可调节负荷承载能力；3.容易实现的高度控制；4.减小摩擦；5.符合变化，但自然频率基本不变。五、 气囊
9、的锁定系统与未锁定系统1.气囊锁定系统气囊若没与气源连接来控制高度或没有气阀装置，称其为锁定系统。该系统采用固定量的气体作为弹3性媒体。一定量气体封闭在系统内，受压和反弹时气体量保持不变。2.气囊的未锁定系统气囊通过高度控制或其它气阀装置与气源连接，称之为未锁定系统。无论是静止或受压时，气囊可在设计操作高度保持相对同样的体积。现在这种系统最常用。在高度阀固定条件下，负载力和弹性系数是随着固定气体的压力的改变而变化的。这种系统，额外的受压气体可以保持气囊的高度，即使气囊的负荷在改变。这样，负荷的变化情况下，由于该系统的可保持气囊体积不变，所以自然震动比锁定系统固定。总之，该系统在负荷变化时，自然
10、震动频率不会随之变化。六、 未锁定系统的气囊特点有效静态反弹由在静态设计位置动态系数决定见图 2.1，在动态负压反弹曲线静态设计位置点画一条切线，切线与横坐标（零负载）的交点，测出该交点与静态设计点间距离。自然震动频率与有效静止反弹有直接关系。弹性系数与受力成正比例。系统的自然频率在一定受力范围内是不变的。系统的自然震动频率可能会随气囊设计、体积及其在系统中位置而改变七、 基本设计因素气囊弹性部分只产生一小部分弹力，其余部分由气体直接传给坚固支撑部分。弹性部分所受压力是由内部空气产生，对于袖状气囊，是由活塞产生。最初高压力和剧烈变化力量会影响耐久性。气囊设计中考虑到最低的最大压力和少的循环压力
11、变化，这样可延长寿命。耐久性与压力有直接关系，所受压力与悬挂设计相关。固特异建议内部设计压力不要超过 100PSIG（磅/每平方英寸） 。然而，反向操作压力会延长气囊寿命。在正常反弹情况下，为保持它们正确形状，气囊应至少有一点正向内压。袖状气囊若没有内压，受压时活塞和上部安装金属之间产生折叠，导致紧压或破裂。一般来说，内压至少 10PSIG 就会避免气囊操作时出现以上问题。有时，只需 5PSIG， 但对于特殊情况，则需要 20PSIG。八、 基本计算因素气体基本计算原理同样适用于气囊的气体温度，压力自然频率的计算原理，另外，应考虑改变活塞尺寸和形状可以得到有效面积随反弹力的变化而变化。也应考虑
12、以下事实，反弹过程中体积不成比例的变化。九、气体定理A.定义单位汽车重量和汽车上货物重量以磅计算，称为重量。这个重量（少于不可反弹重量） ，作用在悬挂弹簧上为负载，或更准确讲是垂直向下的力 F（成为重力） 。质量乘以加速度是重力（磅）lbf，因此一般说来，质量（磅 lbm）和重量（磅 lbf）互换是可接受的，两个量单位皆为磅（lb） 。悬挂气囊上重负载正式由气体压力和气囊有效面积产生的力支撑。本手册中的单位皆为磅，气压的单位为磅/每平方英寸，有效面积单位为平方英寸。F（lb）=P（PSIG）Ae（in ）2力 气压 有效面积每平面大气压与温度为 32 华氏 29.9 英寸水银柱平衡；它等于 1
13、4.7PSIG（磅/每平方英寸） 。大气压和量尺的压力值都是绝对压力。气体基本原理可用绝对压力。B.垂直支持力如上所示，支持力（F）等于气压和有效面积之积：F（x）=P（气压）Ae（有效面积）知道力和气压的值便可以计算出有效面积。其代表力被气压分割的结果。C.压力不变，无气体流动，有效面积不变，则气压不变：V1/T1=V2/T2 或 V1/V2=T1/T2T 为绝对温度；V 为气囊内气体和辅助气体体积4当该系统处于静止状态，只有温度有变化，以上关系式会影响该气囊系统。动态下，唯一保持压力不变的方法是结合最初体积，一般无用处。D.体积不变，无气体流动过程，见 P 图 2.39关系式如下：P1/T
14、1=P2/T2P 为绝对气压；T 为绝对温度从实际情况看，所需这样气体，该过程是不可实现的，因为可伸缩弹性原料。极大气体体积可接近达到这过程，因为相对于整个体积，体积变化比例很小。例如，内部连接的气囊中只有一个气囊体积有一些变化。E.温度不变，无气体流动（等温过程）P1V1=P2V2P 是绝对气压；V 总体积；PV 值不变见 P10 图 2.4，这过程必须考虑气囊系统的静态稳定性，它决定于低系数操作的实际极限，在等温条件下，气囊反弹系数必须可测量的（正值范围）F.Adiabatic，无气体流动，该过程无热量传递。T2/T1=P2（P 为绝对气压;V 为体积;&为 adiabatic 指数这是个
15、理想过程,实际中气囊是很难实现这种状态，然而,对于快速反弹过程接近该过程.G.Polytopic,无气体流动过程（普通气囊操作过程）T2/T1=P2/P1=V1/V2 或 P2/P1=V1 /V2（n -1）nn - 1nT 为绝对温度,P 为绝对压力,V 为总体积,n 为 Polytopic 指数.见图 2.6 这表示气压体积温度都变化的一般情况.气囊的操作过程应介于等温和 adiabatic 两个过程之间.当系统自然频率确定后,一般 n 可接受的值为 1.38.十、固特异气囊的特点空气弹簧的原理在很早以前就创立了，而它在商业领域的应用是在 20 世纪末期才发展起来的。美国固特异公司早在 1
16、958 年就研制开发了空气弹簧的产品，1962 年获得了“膜式空气弹簧”的专利。到 1999年美国 80%以上的卡车和 70%以上的拖车都采用了空气弹簧。然而在 20 世纪 80 年代，VOLVO、MERCEDES、MAN、RENAVLT 等公司才相应推出空气悬架汽车。美国固特异（Goodyear）公司不仅是世界上优秀橡胶产品最大的生产供应商，而且是世界上开发研制空气气囊最早的公司之一；在以后的几十年中，Goodrear 公司在研制气囊领域一直处于领先地位。尤其表现在对膜式和囊式气囊的改良方面，以及对空气调节吸振技术的研究上。美国固特异空气弹簧已在各种汽车和工业上得到广泛应用。美国固特异公司的气囊寿命长、免保养。它能充分吸收行驶中产生的震动，缓冲效果好。能够保持车身平稳、降低车辆驾驶时的噪音，延长汽车的使用寿命。同时，经实验证明和有关科学研究证实：在高速公路行驶的空气悬架汽车，它对公路的磨损非常小。美国固特异公司的气囊技术含量高、质量优良、性价比高；对于其他品牌的气囊具有很好的互换性。它不仅保证了原气囊的技术性能特点，而且解决了我们
