ECAS是空氣懸架系統行業發展的主要趨勢之一
一、汽車懸架系統行業發展概況
汽車懸架系統涉及幾乎所有具有獨立功能的汽車總成,在現有的底盤技術下,懸架系統對於傳統汽車和新能源汽車來說是不可缺少的,它直接關係到汽車的安全性、操控性、舒適性,是車輛效能和質量的重要組成部分。
發達國家在懸架系統的技術研發和應用方面始終保持領先優勢。 被動懸架由於無法調節減震器的阻尼,阻尼效能有限,目前主要應用於中低端車輛。 半主動懸架,可以改變懸架阻尼,是20世紀80年代後期成熟的技術,福特和日產率先將其應用到汽車上並取得了良好的效果,隨後被廣泛推廣。 主動懸架系統作為一種集力學、電子等學科於一體的新型懸架,早在上世紀50年代就已經提出,但由於技術難度大,2000年後主動懸架技術逐漸成熟。 主動懸架主要強調懸架可以根據車輛的運動狀態和路面狀況主動控制車輛的懸架引數,使懸架減震器始終處於最佳減振狀態,保持車身的穩定性。
中國汽車工業的發展帶動了汽車懸架系統及相關產業的發展和工程技術的進步。 一方面,隨著國外汽車巨頭在華投資建廠,外資懸架資本和合資企業也紛紛進入中國市場,給中國懸架系統廠商帶來了技術溢位效應。 另一方面,國內企業憑藉減震器、彈簧、擺臂或控制臂、副車架、扭力梁等單件的成本優勢承接國外訂單,並在此過程中不斷加強與國外企業的合作與交流,學習和引進國外先進的生產裝置和生產技術, 並迅速提高我國汽車懸架系統零部件的技術含量 近年來,我國汽車懸架行業的龍頭企業開始迎頭趕上,進入自主研發階段。在電控主動懸架技術、液壓互聯懸架、可饋送主動懸架、獨立懸架等方面取得了重大技術突破。
2.電控空氣懸架系統(ECAS)。
汽車懸架是車體與車輪之間的連線裝置,主要作用是傳遞車身與車輪之間的扭矩,如支撐力、制動力和轉向力,減少崎嶇路面對車身的衝擊,吸收車輪運動產生的振動,保證汽車乘坐的舒適性,減少貨物運輸的損失。 對於傳統的機械懸架系統來說,鋼板彈簧的剛度、減震器的阻尼力和車身的高度是固定的,因此懸架只能被動地吸收地面不平造成的車輪跳躍,因此乘坐舒適性較差。 配備感測器、電控單元(ECU)和執行器,電控空氣懸架系統(ECAS)可根據車速、行駛狀態、裝載質量和乘客人數的變化,自動無級調節彈性元件的剛度、減震器的阻尼力和車身高度,無需駕駛員調整, 這大大提高了乘坐舒適性和操控穩定性。ECAS系統中主要部件在整車中的分布如下:
由於成本、技術等因素的制約,ECAS系統目前主要應用於大型商用車和高階乘用車。 中國擁有全球最大的商用車市場,提高貨物運輸的經濟效益、安全性和駕駛舒適性已成為重點關注領域。
長期以來,國內商用車ECAS產品一直由采埃孚、克諾爾等外資企業主導,現階段國內部分企業已部分實現進口替代。
3、電控智慧型化是汽車懸架系統的發展方向之一
車輛懸架系統的智慧型化主要涉及電控懸架。 懸架的電控技術使被動懸架向半主動懸架和主動懸架的方向發展。 電控懸架系統是通過控制和調節懸架的剛度和阻尼器阻尼或其他部件的特性,使汽車的懸架特性適應行駛的路況,是一種可以滿足行駛和機動性兩個相互排斥的效能要求的新型懸架結構型別, 其工作原理是感測器採集懸架振動訊號、車輛行駛狀態、路面資訊等資料並傳輸給控制器,控制器根據設計的控制策略,將控制訊號返回給執行機構,執行機構實時調整懸架系統的阻尼特性和彈性係數。隨著汽車電子技術的飛速發展,電控單元模組功能的不斷豐富,感測器和控制器成本的不斷降低,精度的不斷提高,為電控懸架系統的應用提供了條件。
空氣懸架系統的開發涉及多個子系統,電控系統需要對多個感測器的訊號進行採集和處理,並實現對部件的精確控制,這需要高演算法和控制系統。 根據中華人民共和國標準化管理委員會頒布的《空氣懸架系統設計規範》,空氣懸架系統開發需要考慮固有頻率、懸架阻尼、防側傾能力、抗配平能力等數十項指標要求,驗收標準非常嚴格。 目前,電控空氣懸架系統已應用於歐美國家的商用車和豪華車。 但從國內來看,電控懸架與傳統的被動懸架系統相比,存在結構複雜、成本高、操作難度大、能耗高等問題,在一定程度上阻礙了電控懸架系統的普及應用。 目前,能夠提供全套空氣懸架系統的龍頭廠商主要是德國的大陸集團、Vibrator、克諾爾集團和采埃孚股份,幾乎壟斷了全球豪華車市場。
隨著整車控制技術的發展,電控將逐漸取代傳統的機械控制,電控懸架將成為汽車懸架技術的發展方向。
據統計,目前歐美重卡市場空氣懸架滲透率已超過80%,拖車市場空氣懸架滲透率已超過40%。 不過,國內空氣懸架市場起步較晚,處於起步階段,行業整體滲透率仍有明顯提公升的空間。 一方面,近年來國內豪華自主品牌乘用車銷量增長明顯,中國消費者消費公升級趨勢明顯。 目前,空氣懸架已逐步滲透到30萬-40萬範圍內的高階車型中,與自主高階品牌的**帶一致。 隨著消費公升級和汽車電動化的趨勢,空氣懸架市場擁有廣闊的空間。
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