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空气悬架核心零部件,怎么“细”分?

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发布:myhomer 来源:
PostTime:24-4-2024 21:47
尽管空气悬架很早就已问世,但直至60年后新能源汽车潮到来,空气悬架的优势才被完全放大,逐渐成为炙手可热的配置。

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尽管空气悬架很早就已问世,但直至60年后新能源汽车潮到来,空气悬架的优势才被完全放大,逐渐成为炙手可热的配置。

# 撰文 | 萧洋    编审 | 宇傅

01. 概述

■ 空气悬架是目前应用最广泛的主动悬架。

■ 空气悬架由空气供给系统(空气压缩机、储气罐、分配阀)、减振系统(空气弹簧+电控减振器)、电子控制系统(车身高度/加速度传感器+ECU控制器)三大系统组成。



02. 核心零部件-空气弹簧

■ 空气弹簧是一个充满压缩空气的橡胶气囊,可以通过控制充气量来调整车身高度。相较于传统螺旋弹簧的线性刚度,空气弹簧具有非线性刚度特性,并且其刚度特性曲线可以根据整车需求,通过调整活塞截型设计成理想的刚度曲线。

■ 空气弹簧的囊皮非常重要,其配方和工艺结构决定它的耐久性以及扭转表现。



■ 目前国内乘用车空气悬架车型采用的大部分是单腔空气弹簧,单腔空气弹簧只有一个气室。实车前后空气弹簧结构略有差异,主要包括:

■ 前(单腔)空气弹簧滑柱总成主要由上顶座总成、扣压环、气囊、铝护筒、防尘罩、活塞、缓冲块、密封盖、减震器等部件组成,其中前空气弹簧与减震器进行合装。

■ 后(单腔)空气弹簧总成主要由轴承座、上座、活塞、扣压环、铝护筒、下座、气囊、防尘罩等部件组成,其中后空气弹簧与减振器通常分开布置,也有少数车型采用后空气弹簧滑柱总成形式。


■ 左为前空气弹簧滑柱总成,右为后空气弹簧总成

03. 核心零部件-空气供给系统

■ 空气供给系统:一般由空气压缩机、空气干燥器、阀块等组成。按照系统与外界空气是否交互,可分为开式系统和闭式系统两类。开式系统与外界交互,而闭式系统不与外界交互。

■ 闭式系统将分配阀、空压器机、控制单元ECU集成一体化,而开式系统各个零部件相互独立。因此,闭式系统集成度更高,布置空间较小,设计相对复杂,控制方式更精确,价格略低。

■ 目前国内市场上采用开式空悬系统的车企较为普遍,如岚图、理想、小鹏等均采用开式空悬系统,而上汽智己、高合及蔚来ES8等采用闭式空悬系统。


■ 左为AKM空气供给单元,右为大陆 CAirS 空气供给单元

04. 核心零部件-CDC减震器

■ 主流的电控减震器有CDC可变阻尼减振器和MRC电磁减振器两种方案,目前CDC减振器更为普及。

■ 连续阻尼控制减震器(Continuous Damping Control,CDC):是萨克斯(SACHS)开发的一种阻尼力可调阻尼器。核心部件是电磁阀。CDC减震器每秒扫描100次,响应时间为10ms。

■ 工作原理:电子控制单元ECU基于外部输入数据及内部算法算出控制信号,向CDC悬架中的CDC电磁阀发送控制信号,从而改变两个腔室间小孔的大小。而CDC减震器分为内外两个腔室,里面充满液压油,内外腔室的油液可以通过之间的空隙流动,从而改变减震器的阻尼特性。


■ 左为采埃孚CDC减震器,右为CDC减震器工作原理

05. 核心零部件-MRC减震器

■MRC磁流变液减震器:(Magneto-rheoloicaldamper,MRD): 在此系统中,减振器内部采用磁流变液替代普通液压油。当控制单元ECU发出指令时,内置的电磁线圈会产生磁场,并作用于磁流变液中的磁性颗粒。磁性颗粒在磁场的作用下能够迅速改变排列方式,形成链状结构,使液体的粘度在毫秒之间迅速增加,从而改变减振器的阻尼特性,实现悬架性能的实时调整。

■ 目前,磁流变流体相关专利几乎被洛德(LORD)、德尔福、通用三者垄断,尽管2009年,京西重工(BWI)成功收购德尔福旗下减震制动部门,但LORD仍然是BWI公司的磁流变流体技术唯一供应商。

■ 磁流变减震器每秒扫描1000次,响应时间为1ms,是目前所有阻尼可调减振器中响应速度最快的,但是成本也最高。现阶段,主要装配在法拉利、凯迪拉克、保时捷等旗下的高端车型中。


■ CDC减震器与磁流变液减震器对比

06. 空气悬架核心零部件bom拆分

■ 空气悬架系统中,空气弹簧、电控减震器(可变阻尼减震器)、空气压缩机三种部件价值量最高,成本占比合计超过3/4。

■ 最先实现国产化的零部件为空气弹簧,经过测算,国产空气悬架总成单车价值量比进口空气悬架总成大约低34%左右。

■ 随着供应链国产化降本,以及产量的提升,我们预计国产化乘用车空悬总成价格有望降至8000元以内。





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