空氣懸架系統通過調節空氣彈簧的內部氣壓來調節車身的高度和懸架系統的剛度，從而更好地適應路況和駕駛條件，提高車輛的舒適性和操控性。 與同級別同尺寸的燃油車相比，電動汽車重量重，質心偏置，初始動力扭矩大，對車輛懸架提出了更高的要求。
此外，對於新能源汽車來說，動力電池的重量導致汽車彈簧質量增加，空氣懸架更適合減少道路衝擊，同時空氣懸架還可以通過優化車身下方的氣流來實現更好的電池冷卻。 隨著車輛智慧型化水平的逐步提高，將車輛更強的感知能力與懸架創新相結合，可以提前預測路況並做出主動調整，使車輛同時具有更好的舒適性和操控性。
空氣懸架系統結構複雜，主要包括空氣彈簧、供氣單元（空壓機、儲氣罐、分配閥等）、ECU控制器、感測器（車高感測器、加速度感測器等）等，空氣彈簧一般與可變阻尼減震器配套使用。 其中，價值最高、技術壁壘最高的部件是空壓機和空氣彈簧。 本期，我們將帶大家了解空氣彈簧。
一
氮氣彈簧關鍵部件介紹
空氣彈簧是利用橡膠安全氣囊內部壓縮的反作用力作為彈性恢復力的彈性元件，是汽車空氣懸架的核心部件。 前空氣彈簧與減震器組合，後空氣彈簧通常與減震器分開布置。
空氣彈簧充當充滿壓縮空氣的橡膠安全氣囊。
1.車輛的高度可以通過控制充氣量來調節。 通過給安全氣囊充氣，增加離地間隙，抬高車身，提高車輛的通行性;
2.通過放氣安全氣囊，降低車身，提高高速行駛的穩定性，降低車輛的風阻係數，提高行駛經濟性;
3.通過單軸或整車高度的降低，方便裝卸貨物，方便司機和乘客上落車的功能。
與傳統的螺旋彈簧相比，空氣彈簧具有以下特點：
1.與傳統螺旋彈簧的線性剛度相比，空氣彈簧具有非線性剛度特性，其剛度特性曲線可根據整車需要進行設計。 例如，當車輛接近標準高度時，空氣彈簧可以具有較低的剛度值，使空氣懸架獲得較低的固有頻率，以提高車輛平穩行駛時的駕駛舒適性; 當負載變化（空載和滿載）時，可以匹配不同的初始剛度，以確保始終保持駕駛舒適性。 在車輪跳躍和空氣彈簧壓縮過程中，增加空氣彈簧剛度，抑制路面通過車輪傳遞到車身的衝擊力，防止緩衝塊被破壞，從而進一步提高乘坐舒適性和操控穩定性。
2.空氣彈簧在隔離高頻振動和噪音方面比傳統的鋼彈簧有了很大的改進。 在振動過程中，橡膠皮袋由於伸縮和翹曲而產生的內摩擦很小，因此很難傳遞高頻振動; 空氣和橡膠吸收振動，因此具有出色的隔音效果。
第二
氮氣彈簧的技術壁壘
首先，讓我們來看看橡膠安全氣囊。 橡膠安全氣囊作為空氣彈簧的核心部件，由硫化內膠層、外膠層、簾線層和鋼套管製成。 這些層中的每乙個都有自己獨特的功能和功能。
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首先，內外包層分為內膠層和外膠層，是空氣彈簧橡膠氣囊壁的重要組成部分。 這些層由珍貴的彈性材料製成，具有出色的動力學特性，能夠在一定範圍內承受溫度、氣候侵蝕和油漬。 特別是，由於需要密封效果，內包層通常由具有優良氣密性和耐油性的橡膠材料製成。
其次，簾線層是支撐氮氣彈簧負載的主要部分。 簾線的材料對氮氣彈簧的耐久性和耐壓性起著決定性的作用。 通常，繩索層由兩層以交替模式排列的支撐組成。 這些繩索通過優化的設計角度具有出色的抗彎曲性和出色的抗爆裂性和強度。
最後，在氣彈簧膠囊的兩個法蘭開口內對導軌進行硫化。 法蘭結構允許它像無內胎輪胎一樣安裝在柱塞和板等固定部件上，或者借助包邊和螺栓重新張緊到這些部件，以確保無漏氣。 根據氮氣彈簧的型別，滑軌可以永久固定在錐形密封件或特殊形狀的夾具上。
這些元素的完美結合，使得橡膠安全氣囊在空氣彈簧中發揮著重要作用，為車輛提供平穩舒適的乘坐體驗。
空氣彈簧的核心屏障是膠囊的設計和工藝。 作為橡膠零件，膠囊的耐久性決定了空氣彈簧的使用壽命。
空氣彈簧的反覆提公升，車輛所處的高低溫環境的變化，都對膠囊的耐久性提出了很大的挑戰，而生膠簾子線材料、橡膠配方、混煉、壓延、成型、硫化、裝配技術等技術都會影響空氣懸架的使用壽命。
膠囊的設計需要大量的樣品積累和實驗認證，在橡膠件配方開發、硫化工藝等多個環節需要做大量的排列組合，然後通過大量的疲勞試驗驗證確定最終方案。
此外，在空氣彈簧的裝配過程中，壓接也是乙個很大的難點。
因此，膠囊的耐用性、密封性和噪音控制是關鍵點，尤其是對於奢侈品牌而言。
由於被動空氣彈簧早在20世紀五六十年代就已應用於商用車，因此大多數海外空氣彈簧製造商都深厚地積累了橡膠製品製造技術，佔據了大部分市場份額。
國內橡膠技術起步較早，在空氣彈簧的研發、製造和實驗驗證方面都已實現。 但是，在耐用性和可靠性方面仍有改進的餘地。
第三
氮氣彈簧的發展趨勢
3.1 單室空氣彈簧
目前市場上最主流的單室（氣室）空氣彈簧。 單室空氣彈簧只有乙個氣室，由於其結構簡單，工藝簡單，成本低廉，被空氣懸架車輛廣泛使用，國內乘用車空氣懸架車型大多是單室空氣彈簧。 單腔空氣彈簧在靜載荷下，本體充放氣時可以公升高或降低，但彈簧的內力面積在充放氣時變化不大，因此充放氣不會引起剛度的大範圍變化。 實際汽車的前後空氣彈簧結構存在差異。
前（單腔）空氣彈簧支柱總成主要由上頂座總成、壓接環、安全氣囊、鋁殼體、防塵罩、活塞、緩衝塊、密封罩、減震器等部件組成，其中前空氣彈簧和減震器組合在一起。
前空氣彈簧滑軌總成**圖**孔輝科技
後（單腔）空氣彈簧總成主要由軸承座、上部閥座、活塞、壓接環、鋁殼體、下閥座、安全氣囊、防塵罩等部件組成，其中後空氣彈簧和減震器通常單獨布置，少數車型採用後空氣彈簧滑塊總成的形式。
後空氣彈簧總成**圖**孔輝科技
鑑於單腔空氣彈簧剛度的可調範圍有限，出現了雙腔、三腔甚至更多腔室的空氣彈簧，雙腔和多腔空氣彈簧可以使剛度可調範圍更大，提供更豐富的駕駛體驗，靈活切換舒適性和運動性。
3.2 雙室空氣彈簧
雙室空氣彈簧用電磁閥將單室的氣室分成兩個氣室，與單室空氣彈簧相比，雙室空氣彈簧效能更好，雙室空氣彈簧設有主副室兩個工作室，因此有小室（只有主室工作）和大室（主副室同時工作）兩種工作模式時間）。
小腔室模式使懸架更加“硬”，大腔室模式使懸架更加“柔軟”，可以幫助車輛兼顧運動和舒適風格，在車輛使用過程中調整剛度，並根據需要切換樣式。
由於結構比單腔更複雜，需要執行器等附加部件，因此雙腔多腔空氣彈簧的成本較高。
目前量產車型中搭載雙腔空氣彈簧的車型有：第二代保時捷卡宴、2020款寶馬X5（選配）、2022款保時捷Macan系列、極氪009、蔚來ES8、小鵬G9等。 例如，小鵬G9的超執行緒智慧型底盤由整車視覺、底盤感知、域控制和底盤域控制、智慧型雙腔空氣懸架組成，每秒可進行1000次路面掃瞄和200次懸架調整，並提供7種駕駛模式。
3.3 三室空氣彈簧
三腔室氮氣彈簧內部有三個腔室和兩個電磁閥，以達到四級剛度。 三室氣彈簧將單室的氣室劃分為三個氣室，獲得較多不同容積的氣室，結構更複雜，成本更高，但綜合效能優越。
當今市場上使用三腔室空氣彈簧的乘用車並不多，例如 2018 款保時捷 Cayenne 和 2018 款梅赫西迪-賓士 GLC。
2018 保時捷 Cayenne 前空氣彈簧總成 **孔輝科技
第四
氮氣彈簧市場格局及重點企業介紹
在空氣彈簧產品市場，海外公司包括美國的大陸股份公司（大陸）、Vibracoustic（德國）和Firestone（凡士通）公司，本土**公司孔輝科技、寶龍科技已實現規模化量產。
據高工智慧型汽車預測，2022年國內乘用車空氣彈簧系統市場佔比分別為%和2023年1-5月。 隨著本土一流商家在新勢力和自主品牌一流體系中逐漸佔據主導地位，同時理想等下游車型持續暢銷，本土一流廠家在空氣彈簧市場的份額大幅提公升。
重點企業如下：
（1） 國外
空氣懸架系統 空氣彈簧系統最初由大陸集團、Vibrator等海外公司主導。
大陸：早期，乘用車空氣懸架應用於奧迪A8、奧迪Q7、大眾途銳等車型，產品型別包括空氣懸架系統、空氣彈簧、供氣系統、儲氣罐等。 產能方面，大陸集團在漢堡（德國）、尼雷吉哈扎（匈牙利）、蒂公尺什瓦拉（羅馬尼亞）、常熟（中國）設有空氣懸架相關產品生產基地，在匈牙利尼雷吉哈扎設有橡膠復合工廠。 其中，常熟一期已於2021年投產，生產空氣懸架模組和供氣系統，年產能20萬套; 二期計畫於2024年投入使用，將新增年產60萬個空氣彈簧和10萬個供氣系統。
威巴克：作為科德寶集團的子公司，在全球乘用車空氣彈簧市場占有率領先，在彈簧蒙皮材料等核心技術上具有一定的優勢，可同時提供ZAX波紋管、軸向波紋管、橫向波紋管等技術。 隨著2020-2021年自有空氣彈簧系統ECU和空氣彈簧系統的量產，產品已全面覆蓋空氣懸架系統、空氣彈簧、感測器、閥門、壓縮機、油箱、ECU、軟體等。 生產基地位於德國漢堡、波蘭斯羅達薩爾斯卡以及中國無錫和煙台。
燧石：北京Firestone空氣彈簧***是Firestone工業產品有限公司在北京經濟技術開發區的全資子公司，生產世界一流的空氣彈簧。 北京費爾斯通成立於2004年11月，主要生產和銷售膜、自閉、套筒和膠囊氣彈簧，為汽車製造商提供零配件產品和技術支援。 目前，北京Firestone的空氣彈簧已被中國50多家客車和卡車OEM廠和底盤廠使用。 經營業績良好，品牌知名度高。 為了更好地滿足使用者的需求，Firestone美國總部加大了對華投資力度，在天津設立了分公司，擴大了生產規模。
（2）國內
分定點模式促進國內替代，本土企業進入快速發展階段。 2019年後，隨著越來越多的新車企業採用空氣懸架配置並尋求本地化替代方案，系統元件被拆分為供氣單元、空氣彈簧、減震器和感測器等小部件，提供給不同的製造商，為本地製造商提供了機會。 2019年，空輝科技啟動東風藍圖專案，2020年收穫乘用車空氣彈簧第一台定點，2021年，公司與空輝科技實現空氣懸架產品的量產。 拓普集團將於2021年開發空氣懸架系統專案，2023年實現量產。
寶龍科技：上海寶龍汽車科技有限公司成立於1997年，是一家集生產、銷售、產品開發、專案投資為一體的汽車零部件公司。 公司總部位於上海松江，目前擁有汽車輪轂零部件、汽車排氣系統管件、汽車電子產品三大類產品。 公司是全球最大的汽車無內胎氣門和汽車排氣系統管件製造商之一，是福特、通用、大眾、標緻雪鐵龍、東風日產、上汽等國內外知名汽車製造商的領先供應商。
孔輝科技：浙江康輝汽車科技有限公司（以下簡稱“康輝科技”）位於浙江省湖州市。 康輝科技主要從事汽車電控懸架系統的研發、整合、匹配和銷售，汽車電控懸架相關零部件和汽車底盤系統的研發、生產和銷售; 汽車底盤系統技術諮詢和技術服務，汽車動力學軟體的開發和銷售; 汽車產品檢測及檢測裝置的開發與銷售。 目前公司擁有發明專利15項，外觀專利4項，實用新型9項。 2020年和2021年，該公司獲得了聯想之星和小公尺的投資資金。
拓普集團：寧波拓普集團有限公司是一家在上海證券交易所上市的科技型、平台型汽車零部件企業，主要致力於汽車動力底盤系統、裝飾系統、智慧型駕駛系統等領域的研發和製造。 拓普集團下設動力底盤系統、裝飾系統、宇翔智行、電驅動四大事業部，主要生產減震系統、內外飾系統、車身輕量化、底盤系統、智慧型座艙零部件、熱管理系統、空氣懸架系統、智慧型駕駛系統及執行器等產品。 集團始終堅持研發創新，擁有支援全球專案的研發中心和領先的裝置測試中心。 憑藉領先的研發技術、製造技術、質量管理和全球能力，拓普集團與國內外多家汽車製造商建立了良好的合作關係，成為奧迪、寶馬、Stellantis、通用、吉利、福特、梅赫西迪-賓士、大眾、高河、李力、蔚來、小鵬汽車、瑞維安、Lucid等汽車製造商的全球合作夥伴。 參考文章：
1]空氣懸架從1到N，本地**廠家繼續受益ATC汽車底盤 2024-01-13
2]國內外空氣懸架產業鏈最新分析，本土廠商迎來發展機遇，觀察汽車行業一線2023-08-10
3] 科普 |空氣彈簧彼得ATC汽車底盤 2023-08-20
4] 空氣彈簧真的是“皮球”嗎？彼得ATC汽車底盤 2023-12-12
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