重型牽引車懸架的發展分析

蔣朝暉

摘 要：隨著國內運輸產業的快速發展和各種政策法規的更新，人們對貨運車輛舒適性、經濟性等提出更高的要求，此時，牽引車懸架得到廣泛的應用。本文從國內重型牽引車各種懸架的應用現狀入手，并對其優缺點展開深入的分析，進一步介紹牽引車懸架未來發展的方向。

關鍵詞：重型牽引車；懸架；分析

懸架系統主要包含彈性元件、減振器、緩沖塊、橫向穩定器等部分，通常情況下，汽車的懸架主要劃分為非獨立懸架和獨立懸架兩種形式。懸架對車輛安全性、經濟性、運營效率產生重要的影響，車輛使用懸架系統后，能自動調整車身的高度，提升車輛行駛的平順性，也在一定程度上保護車輛運輸貨物。本次研究以重型牽引車懸架為研究視角，闡述牽引車懸架未來發展趨勢。

一、國內重型牽引車懸架應用情況及優缺點

（一）板簧懸架

鋼板彈簧懸架又稱作板簧懸架，主要劃分為少片變截面、等截面多片板簧懸架兩種形式。現階段，國內約有160多家懸架彈簧生產企業，分布在全國各個地區，生產規模較大（>0.8萬噸以上）、專業性強的企業約80多家[ 1 ]。多數企業存在規模小、生產集中力低、散亂差等問題。由此可知，真正形成大規模、大批量生產的企業少之又少，部分停留至簡單的生產工藝水平上，生產產品成本較高，無法滿足國際市場競爭。國內達到生產高檔次的汽車鋼板懸架彈簧企業包含：

1）汽集團遼陽汽車彈簧廠；

2）東風汽車懸架彈簧有限公司；

3）山東汽車彈簧廠等。

上述企業均有生產多種疊片簧、少片變截面鋼板彈簧、雙曲率半徑的能力。在重卡發展領域，每家主機廠基本均有自己的鋼板彈簧配套廠家，一汽集團遼陽汽車彈簧廠配套；東風汽車懸架彈簧有限公司配套等。

目前，國內90%以上的重卡懸架系統采用鋼板彈簧作為彈性元件及導向裝置的懸架，這種懸架具有結構簡單、維修方便、工藝成熟、穩定性好等優點[ 2 ]。其缺點如下：汽車平順性、舒適性不佳，無法滿足重卡輕量化發展趨勢，價值，不能同時滿足重卡舒適性、操作穩定性的實際要求。

（二）空氣懸架彈簧

空氣懸架彈簧作為應用在高檔客車、重型載貨車上的懸架系統，也是世界鋼板彈簧領域的發展趨勢。空氣懸掛主要包含吸氣孔、空氣分配器、吸氣孔等部分組成，在國外，空氣懸架系統在重型貨車上的使用率高達80%，在高速客車、城市客車使用率達到100%。空氣懸架系統采用空氣彈簧為彈性元件，充分利用空氣彈簧變剛性的特點，在一個封閉的容器內注入壓縮空氣，借助氣體的可壓縮性，實現懸架的彈性作用，這種彈簧滿足同時兼備重卡舒適性、操縱穩定性的特性。

通常來說，裝備空氣選件的車型前輪、后輪附近均設置離地距離傳感器，根據離地距離傳感器輸出信號，行車電腦能夠判定車身高度變化情況，并控制空氣壓縮機和排氣房門，促使彈簧自動伸長或壓縮，進而提升車身穩定性。

現階段，歐、美發達國家95%的客車、80%貨車和40%掛車使用空氣懸架系統，而我國依然處于起步發展階段，空氣懸架系統僅應用至豪華客車和少量重型貨車和掛車上。雖然，重汽HOWO-A7、東風天龍、華菱星凱馬等廠家上市高配產品中均有空氣懸架，但真正被市場所接受，達到量產還需要很長一段時間。

上述情況與本國國情存在密切的聯系，雖然國內治理超載、超限力度有所加強，但用戶超載情況非常嚴重，空氣懸架系統因具有超載性不好、價格昂貴、利潤微薄等弊端，因此，并未被眾多客戶接受，只是應用于精密儀器、電子設備等特殊貨物運輸過程中。

現階段，國內市場車用空氣懸架包含以下種類：

1）主要展現在客車市場上，例如西安沃爾沃、亞星奔馳等，這一類在國內空氣懸架系統市場上占據主導位置。

2）直接由國外引入的空氣懸架系統，這種車用空氣懸架系統供貨周期大于三個月以上，無法滿足國人在一個月以內的供貨需求，且運輸成本較高。

3）本國企業以引進吸收國外先進的空氣懸架系統技術為依托，結合我國汽車發展情況、道路情及運輸情況，遵循先進性、可靠性的原則，依據用戶的車型展開二次開發和設計，保障結構匹配的合理性、科學性，進一步改善底盤的整體性能。

目前，空氣懸架系統初始成本明顯高于鋼板彈簧懸架系統，但綜合世界各地使用經驗可知，空氣彈簧總使用壽命較長，通常比鋼板彈簧懸架長10倍左右，且維修工作少，有利于延長汽車的壽命[ 3 ]。因此，其運營成本明顯低于鋼板彈簧懸架系統，實際運營中可收回較高的初始投入。

（三）橡膠懸架

橡膠懸架是指采用橡膠彈簧作為彈性元件，因橡膠彈簧具有變剛度特征，因此，整個懸架在承載性、可靠性等方面比傳統所用鋼板懸架優勢明顯，且能適用于礦山作業等惡劣環境下。

國內使用的橡膠懸架由美國翰德森公司提供，因此，其又稱作翰德森橡膠懸架。該公司在1913年成立，總部設置在美國芝加哥，其除供應橡膠懸架外，也是北美主要的空氣懸架供應商，在美國重型卡車、掛車懸架份額大于75%。

現階段，翰瑞森我國主要銷售HN522橡膠懸架，這種懸架具有剛度更軟，能有效提升車輛的的平順性，自質量輕，進一步減少輪胎磨損情況，降低維修成本。同時，這種懸架剛度可變，提升車輛的穩定性和安全性。我國一汽解放、上汽依維柯紅巖等企業開始推出使用橡膠懸架的產品，因此，橡膠懸架這種新穎的懸架結構形式慢慢受到國內的關注。

二、重型牽引車懸架未來發展趨勢

在歐美，橡膠、空氣懸架兩者的價格相差不大，但其使用環境存在明顯差異，空氣懸架不能超載，因此，廣泛應用至牽引車上。 橡膠懸架具有適應能力強的特點，因此主要應用至非公路用車或工況惡劣的汽車上。

現階段，ECAS系統開始應用至歐洲部分大客車上，預計，隨著車輛控制技術快速發展，該系統成為汽車懸架重要的發展方向。

雖然我國新型懸架的引進過程緩慢，但在重型卡車發展層面，空氣彈簧懸架和橡膠懸架代表我國重卡懸架未來一段時間的發展方向，分析其原因如下：

1）滿足重卡行業的需求：隨著我國高等級公路的發展、重卡用戶收入增多等，用戶對汽車的穩定性、平順性、舒適性等方面提出更高的要求，此時，滿足上述需求的新型懸架成為用戶關注的內容，也是研究者探索的主要方向[ 4 ]。

2）政策的大力支持：因空氣、橡膠懸架具有自重輕、對道路損壞程度低等特征，國家頒發的一系列道路軸荷、質量限制等政策，明確限定裝有空氣或橡膠懸架的車輛的軸載質量。因此，在政策方面國家對新型懸架有所傾斜。

三、結論：

隨著國內汽車行業的發展，重卡技術明顯提升，空氣懸架、橡膠懸架必然迎來快速發展期。本文從鋼板彈簧、空氣懸架彈簧、橡膠懸架應用情況和優缺點，并對懸架在牽引車上的發展進行介紹，以期為重型懸架研究者提供一定借鑒和參考。

參考文獻：

[1] 常媛媛，雍文亮.重型牽引車側傾仿真分析與優化[J].湖北汽車工業學院學報，2013，27（2）：15-18.

[2] 徐強，駱漢豐，李亮等.重型牽引車空氣懸架參數匹配優化[J].合肥學院學報（自然科學版），2014，24（3）：53-57.

[3] 王玲，孫昌旺，位堂杰等.轉向與懸架系統協調性優化在重型牽引車上的應用[J].重型汽車，2014，（3）：27-29.

[4] 王俊偉，李海波.基于ADAMS的某重型牽引車操縱穩定性仿真分析[J].汽車實用技術，2016，（3）：128-131.