JT-T-1359-2020客车空气悬架技术要求

ⅠJT/T1359—2020前言 2规范性引用文件 3术语和定义 4空气悬架组成和分类 5空气悬架系统要求 ⅢJT/T1359—2020本标准由全国汽车标准化技术委员会客车分技术委员会(SAC/TC114/SC22)提出并归口。本标准起草单位:中国公路车辆机械有限公司、郑州精益达汽车零部件有限公司、上海锦奔汽车系统有限公司、上汽大通汽车有限公司、郑州宇通客车股份有限公司、厦门金龙联合汽车工业有限公司、厦门金龙旅行车有限公司、金龙联合汽车工业(苏州)有限公司、重庆车辆检测研究院有限公司、中国公路学会客车分会。1JT/T1359—2020客车空气悬架技术要求本标准规定了客车空气悬架的术语和定义、组成及系统要求。本标准适用于M2和M3类客车用空气悬架的设计、生产和检测。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T4971汽车平顺性术语和定义GB7258机动车运行安全技术条件GB/T12549汽车操纵稳定性术语及其定义GB/T12678汽车可靠性行驶试验方法GB/T13061—2017商用车空JB/T12794.1横向稳定杆技术条件第1部分:商用车横向稳定杆QC/T413汽车电气设备基本技术条件QC/T474客车平顺性评价指标及限值QC/T480汽车操纵稳定性指标限值与评价方法QC/T513汽车前轴台架疲劳寿命试验方法QC/T533汽车驱动桥台架试验方法3术语和定义GB/T4971和GB/T12549界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1以空气弹簧作为弹性元件的悬架形式。全部或部分利用空气弹簧作为弹性元件的独立悬架形式。全部或部分利用空气弹簧作为弹性元件的非独立悬架形式。3.2在一定侧向加速度或侧向力作用下,车身相对地面产生的单位侧倾角(单位为弧度),或用其倒数表示。3.32JT/T1359—2020在一定制动减速度或纵向惯性力作用下,车身相对地面产生的单位纵倾角(单位为弧度),或用其倒数表示。4空气悬架组成和分类空气弹簧是以空气为介质的弹簧。4.3减振阻尼元件减振阻尼元件为液压双向作用筒式减振器,及其他具有减振阻尼功能的部件。导向机构按照所属悬架类别分为独立式空气悬架用导向机构和非独立式空气悬架用导向机构。独立式空气悬架用导向机构主要为摆臂;非独立式空气悬架用导向机构主要为推力杆总成(见图1)、导向臂总成(见图2)及A形架总成(见图3)等。图1推力杆总成说明:1—导向臂球铰;2—导向臂图2导向臂总成说明:1—铰接头;2—A形架图3A形架总成4.4.2导向机构布置方式4.4.2.1独立式空气悬架导向机构布置按照整车及悬架布置的要求,独立式空气悬架导向机构的布置分为横向布置和纵向布置两种。3JT/T1359—20204.4.2.2非独立式空气悬架导向机构布置按照整车及悬架布置的要求,非独立式空气悬架导向机构的布置如下:a)导向臂通过两橡胶铰接头与车轴连接,成为柔性导向臂,橡胶铰接头的弹性变形可实现悬架侧倾功能。b)导向臂平置与一根横向结构件连接组成扭力梁,可提高悬架系统侧倾角刚度。4.5控制系统空气悬架系统的机械控制方式通过机械控制阀来实现,机械控制系统原理见图4。车身在高度方向上有相对运动时,通过机械高度阀连接杆的升降带动横向摆杆沿上下方向摆动,与机械阀内的阀芯联动,控制空气弹簧进气或者是排气。机械高度阀摆杆长度宜为200mm~300mm,与连接杆间夹角宜为说明:1—储气筒;3—高度阀;2—气路;4—空气弹簧图4机械控制系统原理图说明:1—高度阀;3—连接杆2—摆杆;图5高度阀摆杆布置示意图4JT/T1359—2020空气悬架电子控制系统主要由电子控制单元(ECU)、电磁阀、高度传感器、压力传感器、压力开关、功能按键或带有人机界面的整体式控制面板等组成,电子控制系统见图6。电磁阀可以是分体式的,也可以是整体式的。图6电子控制系统示意图4.6横向稳定杆横向稳定杆(见图7),是汽车空气悬架的辅助弹性元件,其弹性在车身侧倾时发生作用,用来补偿悬架系统的侧倾刚度。说明:1—横向稳定杆球铰;2—横向稳定杆本体图7横向稳定杆托架按照设计载荷大小分为C形梁(见图8)和直梁(见图9)两种结构。5JT/T1359—2020图8C形梁4.8独立空气悬架系统分类独立空气悬架系统根据导向机构的布置方式不同分为双横臂式独立空气悬架(见图10)和双纵臂式独立空气悬架(见图11)。说明:1—上横臂;4—减振器;2—下横臂;5—空气弹簧3—稳定杆;图10双横臂式独立空气悬架说明:1—上纵臂;3—空气弹簧;2—下纵臂;4—减振器图11双纵臂式独立空气悬架6JT/T1359—20204.9非独立空气悬架系统分类非独立空气悬架根据导向机构的布置方式不同分为四连杆式空气悬架(其中前悬见图12、后悬见图13),五连杆式空气悬架(见图14),导向臂式空气悬架(见图15)和A形架式空气悬架(见图16)。说明:1—纵向推力杆;3—减振器;2—斜向推力杆;4—空气弹簧图12四连杆式空气悬架(前悬)说明:1—纵向推力杆;4—空气弹簧;2—斜向推力杆;5—C形梁3—减振器;图13四连杆式空气悬架(后悬)说明:1—纵向推力杆;4—横向推力杆;2—稳定杆;5—空气弹簧3—减振器;图14五连杆式空气悬架7JT/T1359—2020说明:1—导向臂;4—空气弹簧;2—稳定杆;5—减振器3—横向推力杆;图15导向臂式空气悬架说明:1—A形架;3—空气弹簧;2—车桥;4—减振器图16A形架式空气悬架5空气悬架系统要求5.1空气悬架系统关键零部件技术要求空气弹簧载荷能力选择,宜按照轴荷质量的1倍~1.5倍设定,气囊内部气压宜低于气路系统压力空气弹簧的工作行程:推荐大于设计要求的最大行程10mm以上(设计时应考虑计算杠杆比和布置倾角的影响)。在设计位置时,活塞相对上盖板偏心距宜不大于20mm。上、下跳动到极限位置时,活塞中心线相对于上盖中心线的横向偏移量以及偏转角宜小于空气弹簧生产厂家所规定的限值范围。8JT/T1359—2020对于天然橡胶基材和氯丁橡胶基材制成的空气弹簧,使用温度范围应不低于空气弹簧工作温度(见表1)的规定。表1空气弹簧工作温度材质天然橡胶基材氯丁橡胶基材温度(℃)减振器的最大压缩行程由限位块决定,行程计算时要计入安装位置的杠杆比和安装角的影响,设计减振器的最大拉伸行程就是悬架的最大下跳行程。减振器的最大拉伸行程宜小于折算后的空气弹5.1.2.2减振器端部连接方式和安装角度要求减振器端部连接方式和安装角度要求如下:a)减振器端部连接方式包括:O-O结构(见图17),I-O结构(见图18),O-I结构(见图19),I-I结构(见图20)。图17减振器连接方式O-O结构图19减振器连接方式O-I结构图18减振器连接方式I-O结构图20减振器连接方式I-I结构9JT/T1359—2020b)减振器端部橡胶件的扭转角度应符合表2的要求。表2减振器橡胶铰接头的转角要求结构类型扭转角偏转角吊环橡胶衬套结构螺杆橡胶衬垫结构c)减振器的安装布置宜为:减振器中心线与地面垂线的夹角一般不大于15°;有特殊要求的悬架,其夹角最大不超过45°。托架总成的疲劳强度寿命不低于25万次。强度试验可采用托架总成做台架试验,台架试验参照5.2空气悬架系统一般要求5.2.1空气悬架系统抗侧倾能力推荐在0.4g(g为重力加速度,下同)侧向加速度作用下,客车的稳态侧倾角取4°~6°,公路客车宜取下限,公交客车宜取上限。5.2.2空气悬架系统抗纵倾能力推荐的抗纵倾能力为在0.5g制动减速度作用下,客车纵倾角小于或等于1.5°。电控系统的要求如下:a)采用CAN总线结构,电气性能应符合QC/T413的相关规定。b)系统界面国内应用时采用中文界面。d)系统自带故障诊断功能。5.2.4空气悬架系统干涉量下列校核的干涉量限值宜为:a)转向纵拉杆垂直跳动工况的校核,控制的限值:悬架车轮上跳100mm,纵拉杆球头干涉量小于b)转向纵拉杆纵扭工况的校核,一般只对柔性单纵臂或板簧导向臂进行校核,控制的限值:在0.7g制动减速度作用下,前轴纵扭角小于或等于6°。5.2.5空气悬架系统偏频要求及阻尼特性5.3空气悬架系统安装要求5.3.1前悬架主销后倾角前悬架主销后倾角推荐值见表3。JT/T1359—2020表3前悬架主销后倾角推荐值主销后倾角推荐值公交客车后置公路客车前置公路客车专用校车5.3.2空气弹簧安装空间在整个悬架跳动行程中,空气弹簧周围安装空间的直径宜大于空气弹簧值20mm~25mm。5.3.3横向稳定杆和吊杆布置横向稳定杆摆臂和其吊杆之间的夹角宜为90°。5.4平顺性要求空气悬架的平顺性指标应符合QC/T474的规定。5.5操纵稳定性要求空气悬架的操纵稳定性指标应符合QC/T480的规定。5.6气路系统要求气路系统要求应符合GB7258的相关规定。5.7可靠性要求空气悬架系统可靠性要求应符合GB/T12678的规定。零部件台架试验可靠性要求可用来代替空气悬架系统道路试验可靠性要求。零部件可靠性要求见表4。表4零部件可靠性要求零部件失效形式道路试验条件道路试验可靠性要求台架试验可靠性要求空气弹簧合路路面无破裂、漏气等故障现象减振器防尘罩脱落、防尘罩与(胶垫)破裂路路面关规定的相关规定支撑件a部件断裂等合路路面无塑性变形、表面裂无塑性变形、表面JT/T1359—2020表4(续)零部件失效形式道路试验条件道路试验可靠性要求台架试验可靠性要求锻件类b部件断裂等合路路面无塑性变形、表面裂无塑性变形、表面裂推力杆及球铰球头松动、卡簧脱出,球铰橡胶破裂、磨损严合路路面不出现球头松旷、杆体弯曲、卡簧脱出等影响正常使用的故障,以及球铰开裂、严重磨损等现象沿杆身轴线加载近似正弦交变最大径向动态荷载,双向对称加环100万次,推力杆总成不得失效,产品刚度衰减率不超过初始值横向稳定杆断裂路路面不出现断裂及裂纹等