汽车底盘空气悬架关键零部件之空气供给单元

车辆的舒适性和操控性一直是衡量汽车性能的两大核心标准,要舒适性,悬架就要求相对软,而悬架软会造成车辆过度倾侧,过度倾侧就会带来操控性问题,在汽车发展的很长一段时间内两者很难彼此兼顾,对此众多汽车设计工程师们研究出各种技术来解决这一问题,但其中最具里程碑意义的还数空气悬架技术的问世。

在过去很长一段时间,空气悬架一直是汽车领域的豪华专属,只对高端车型敞开大门。随着国产替代及技术不断成熟,悬架价格及应用车型迅速下探。自2017年蔚来ES8起,到理想L8/L9、小鹏G9、极氪001/009、岚图Free/梦想家、高合等车型,中国品牌搭载空气悬架的入门车型指导价不断下探,目前已下探至25-30万元的入门级豪华车市场。随着汽车新势力的加入及新能源车重量大、里程敏感带来的需求提升,使得空气悬架迅速地进入了大众的视野,空气悬架行业进入爆发期,大量的开发需求涌现,前景广阔。


部分搭载空气悬架的新能源车型(截至 2023/12/23

空气悬架系统结构复杂,主要有空气弹簧、空气供给单元(空气压缩机、储气罐、分配阀等)、ECU 控制器、传感器(车身高度传感器、加速度传感器等)等,空气弹簧一般与可变阻尼减振器搭配使用。其中价值量最高、技术壁垒最高的部件是空气压缩机与空气弹簧。本期小编带大家一起了解下空气供给单元

空气悬架的核心部件及其作用 来源: 清新资本

集成在后轴的空气供给单元 来源:EDT电驱时代

一、

关键部件空气供给单元介绍

空气供给单元是空悬系统空气供给部件,用于调节空气弹簧内气体进出。

空气供给单元一般由电动机,空气压缩机,温度传感器,空气干燥器,空气阀等组成。其中,空气压缩机是整个空气供给单元的核心部件,主要作用是向高压储气罐中充入压缩空气,之后空气阀来调节储气罐和空气弹簧的气压和气量。

为避免压缩空气过程产生的冷凝水腐蚀金属原件,空气供给单元还需配备空气干燥器,用于给压缩空气除湿。

此外还需配备温度传感器用于监测空气供给单元温度,以免空气压缩机长时间运行而过热,从而保证系统工作的可靠性。


二、

空气供给单元技术壁垒

空气供给单元要满足功耗低、发热少、体积小、重量轻、耐久度高,使用寿命长等特征。

空气悬架使用过程重需要频繁压缩空气,空气压缩机短时间内对空气进行加压达到一定压强范围。

在反复加压过程中,内部电动机转子,缸体等部件的摩擦要小,避免空气压缩机过热。

空气供给总成一般放置在发动机舱或后备箱内,因此更小的体积有利于更便利地装载空压机。

由于悬架系统中有大量的橡胶件和金属件,空气供给单元还需要保证压入的空气绝对干燥以避免腐蚀。


三、

开、闭式空气悬架系统对比

按照系统与外界空气互换的程度,空气悬架可分为开式系统和闭式系统两类。

1开式空悬系统

开式空悬系统从大气中进气,然后通过压缩机压缩空气给空气弹簧供气,系统控制简单,可靠性好。开式空悬系统对气泵的要求较高,需要在短时间内将外界空气压缩到18bar左右的压力,并存储于储气罐内。当需要举升车身时,分配阀打开相应通道,储气罐内的高压气随即给空气弹簧充气;需要降低车身时,分配阀打开相应通道,将空气弹簧内的高压气直接排向大气。

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、极氪、领克、奇瑞星纪元、阿维塔、红旗等品牌均采用开式空悬系统。

2闭式空悬系统

闭式空悬系统通过压缩机在储气罐和空气弹簧之间转换空气,系统复杂。闭式空悬系统内封存有一定压力的压缩空气,在需要举升车身时,气泵将储气罐内的压缩空气泵入空气弹簧;需要降低车身时,气泵将空气弹簧内的压缩空气泵入储气罐内。

在国内已上市的车型中,上汽智己、高合及蔚来ES8等多采用闭式空悬系统。

3开闭系统对比

开闭式系统各有其优缺点,大陆集团认为,闭式系统的体积、重量优于开式系统,噪音振动的控制也优于开式系统,但开式系统可以更快实现车身下降。

来源:孔辉科技公众号

四、

空气供给单元的市场格局及重点企业介绍

空气供给单元——由空气压缩机、储气罐、阀门等组成。其中压缩机是核心部件,目前市场上能自主研发生产空气压缩机的企业主要有大陆集团、威伯科和AMK三家公司,其中AMK2016年被中鼎股份收购。目前市场上能自主研发生产空气压缩机的企业主要有大陆集团、威伯科和 AMK 三家公司,其中 AMK2016 年被中鼎股份收购。


据高工智能汽车数据,2022 年中国乘用车空气悬架系统之空气供给单元前装供应商份额排名为威伯科(ZF56.71%AMK(中鼎股份旗下全资子公司)30.14%、大陆集团13.15%

重点企业如下:

1)大陆集团:2017 年开发空气供给系统 CAirS 产品,集成压缩机、阀块、控制单元、电机驱动装置/继电器、内部管线、温度传感器、连接器等,实现最高 1.5kg 的减重并减少近七成的压缩机功耗节省。


2)采埃孚:威伯科以制动系统业务起家,后进入空气悬架和空气压缩机业务, 2020 年采埃孚收购威伯科,作为其第十个独立的事业部运行。采埃孚的空气供给单元产品集成两级双缸空压机、空气干燥器和气动控制单元,其双活塞平台能够提升供气效率、减少能耗,青岛工厂的双缸空气压缩机产线在 2022 年末实现量产。


3中鼎股份 本土厂商中鼎股份于 2016 年完成收购德国 AMK 公司 100%股权,获得其空气悬架领域所有核心技术,2018 年成立 AMK 中国子公司安徽安美科,已获得多家主机厂空气供给单元定点。2022 年空气供给单元产品组装及生产线在国内落地。AMK 的空气悬架压缩机LFK 集成空气干燥器和可选的快速排气功能。


4 孔辉科技202312月,孔辉科技顺利完成了用于闭式空悬系统供气单元的软硬件开发工作。孔辉供气单元分为四合一和三合一两个型号。四合一,即将阀、泵、系统驱动器、储气罐四个部件高度集成为一个总成;三合一,即将阀、泵、系统驱动器集成为一个总成。孔辉科技的闭式空气悬架系统在系统结构、控制原理等方面自主创新,现已布局3项发明专利及5项实用新型,并同步申请国外发明专利。该产品将于2024年二季度逐步为主机量产供货,有望成为孔辉科技为行业贡献的又一款高性价比匠心力作。


参考文章:

1】国内外空气悬架产业链最新解析,本土厂商迎发展良机 汽车产业前线观察2023-08-10

https://mp.weixin.qq.com/s/QC3sjThUwOLf6M2d71GoFw

2】空气悬架正在向三十万以下的车型渗透 BORT 金石底盘系统 2024-01-25 https://mp.weixin.qq.com/s/1qLota1Y8dItZqVAzOLG9Q

3】孔辉说悬架():闭式空气悬架系统

孔辉营销部 孔辉科技 2023-12-27

https://mp.weixin.qq.com/s/oRaG4vhBw-HhBp4s02o_Lg

4】空气悬架系统核心零部件技术介绍

皮波 EDT电驱时代 2022-11-08

https://mp.weixin.qq.com/s/41xo6CiHV838HVFOazcdGw

5】智能汽车系列,空气悬架产业链跟踪:保隆科技、凯众股份、中鼎股份……(2023-9月)并购优塾并购优塾产业链地图2023-09-01

https://mp.weixin.qq.com/s/LkvPwJ7KtQdPB094lyZy8Q

6】空气悬架行业深度:商业模式、竞争格局、产业链及相关公司深度梳理

hy慧博资讯2022-10-17

https://mp.weixin.qq.com/s/TVWY3CvP2yquX5qWFFhFUw

7】空气悬架从 1 N,本土供应商持续受益 ATC汽车底盘 2024-01-13

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