空氣懸掛——這個曾經(jīng)豪華車才能擁有的配置，近年來逐步大面積普及，不再是高端車型的專屬。隨著技術(shù)不斷進(jìn)步，空氣懸掛也不斷升級，從單腔到雙腔甚至三腔。這三種空懸到底有什么區(qū)別？它們與開式、閉式系統(tǒng)又有怎樣的關(guān)聯(lián)呢？
空氣彈簧的開式、閉式系統(tǒng)是啥意思？
乘用車空氣懸架由空氣彈簧、氣泵、分配閥、儲氣罐及控制器構(gòu)成。按照系統(tǒng)與外界空氣互換的程度，空氣懸架可分為開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)兩類。
開式空懸進(jìn)氣口
開式空懸系統(tǒng)的氣路與外界相通，儲氣罐和氣泵是并聯(lián)的。氣泵將外界空氣壓縮到18bar左右，存儲于儲氣罐內(nèi)。需要舉升車身時，分配閥打開相應(yīng)通道，儲氣罐內(nèi)的高壓氣隨即給空氣彈簧充氣；需要降低車身時，分配閥打開相應(yīng)通道，將空氣彈簧內(nèi)的高壓氣直接排向大氣。
開式空懸舉升/下降速度相對閉式空懸更快，約為5mm/s，同時對氣泵的要求較高。在不同海拔條件下，受氣壓影響，舉升速度會有一定差異。開式空懸整體體積較大，需要舉升車輛時，先從儲氣罐內(nèi)釋放空氣，當(dāng)壓力不足時，氣泵啟動為其補(bǔ)充空氣。
閉式空懸系統(tǒng)氣路封閉，但也不是完全封閉，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)壓力低于某一閾值時也會從外界補(bǔ)氣。閉式空懸整體結(jié)構(gòu)是串聯(lián)的，空氣彈簧、氣泵、儲氣罐，三者基本封閉循環(huán)，空氣在壓縮機(jī)的驅(qū)動下在空氣彈簧和儲氣罐之間流動。氣罐內(nèi)存有一定壓力的壓縮空氣，舉升車身時，氣泵將儲氣罐內(nèi)的壓縮空氣泵入空氣彈簧；需要降低車身時，氣泵將空氣彈簧內(nèi)的壓縮空氣泵回至儲氣罐內(nèi)。閉式空懸整體體積較小，舉升/下降車輛時，氣泵會持續(xù)工作。
開式和閉式系統(tǒng)沒有絕對優(yōu)劣之分，根據(jù)不同的場景和需求，廠家會配備不同的空懸系統(tǒng)。
單腔、雙腔、三腔空懸有什么區(qū)別？
空懸是彈簧不是懸架。首先要糾正一個誤區(qū)，就是空懸不是懸架，空懸本質(zhì)上是搭載了空氣彈簧的懸架，即取代了鋼制螺旋彈簧，全稱空氣懸架?？諝鈴椈傻母呒壟c否，主要看內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，如單腔、雙腔、三腔等。這里的腔，指的是空氣彈簧內(nèi)部的腔體（氣室）有幾個，簡單而直觀，而性能上也有較為明顯的差異。
單腔空簧內(nèi)部僅有一個氣室，空氣通過電控閥門控制，進(jìn)入到氣囊內(nèi)部。空氣彈簧車身高度可以依托于充入氣體的變化來維持某一特定的高度，如越野模式的高擋位、裝載模式的低擋位，以及默認(rèn)高度等，這樣即便車上人員增加或減小車身始終能維持在一個目標(biāo)高度下。單腔空簧實現(xiàn)了車身高度調(diào)節(jié)，但單腔空懸無法直接調(diào)節(jié)軟硬，只能單一地調(diào)整車身高度。
傳統(tǒng)車輛螺旋彈簧則是依托于鋼制彈簧零件本身受壓后的反彈力支撐車身，螺旋彈簧本身的反彈力是固定值，當(dāng)我們車上人員變化后，會壓縮車身，底盤會有明顯的降低或升高。
雙腔空簧相較于單腔空簧，主要差異就是內(nèi)部多了一個封閉的氣室（主氣室、副氣室），兩個氣室之間設(shè)有一個由電磁閥控制開閉的通道。當(dāng)通道打開時，兩個氣室連通，空氣彈簧的有效工作腔容積是主、副兩氣室的容積之和，較大容積帶來較“軟”的懸架，這是空簧的低剛度模式；當(dāng)通道封閉時，副氣室不再是有效工作腔，有效工作腔容積只是主氣室容積，較小的容積帶來較“硬”的懸架，這就是高剛度模式。雙腔空氣彈簧的高剛度和低剛度模式約有40%—50%的剛度差異。換而言之，雙腔氣室除了高度可調(diào)以外，還能調(diào)校懸架的軟硬。
三腔空簧基于雙腔空簧就是再多一個腔和一個控制開閉的電磁閥。多了一個氣室，空簧的工作模式又出多了數(shù)種組合，如V1+V2+V3的單腔模式，V1+V2或V1+V3的雙腔模式，控制模式越復(fù)雜，對于調(diào)校難度有空前的提高，成本也進(jìn)一步提升。目前市面上少有三腔空簧，多為單腔或雙腔空簧。
不同的空簧，性能有什么差異？
提到不同空簧的性能差異，這里主要指的就是剛度的差異，也是單腔空簧和多腔空簧之間可調(diào)節(jié)的剛度（硬度）差異。而剛度的變化，又帶來另外一個特性的變化就是汽車懸架偏頻。
所謂懸架偏頻，是描述懸架系統(tǒng)自身振動特性的關(guān)鍵參數(shù)，指在沒有外部強(qiáng)迫振動的情況下，懸架系統(tǒng)自然振動的頻率。它主要由懸架的剛度和簧載質(zhì)量決定，計算公式為：fs = sqrt(k/m)，其中k為懸架系統(tǒng)的剛度，m為簧載質(zhì)量。懸架偏頻影響車輛的穩(wěn)定性和乘坐舒適性，偏頻過大會導(dǎo)致車身的上下晃動過大，俗稱開船感，偏頻小，乘坐舒適感下降。此外，懸架偏頻還與車輪半徑、輪胎剛度等因素密切相關(guān)。
傳統(tǒng)的鋼制螺旋彈簧，其剛度為常數(shù)，不管懸架行程和載荷如何變化，螺旋彈簧剛度始終為定值，而隨著車輛載重量的增加，偏頻隨之發(fā)生變化，乘坐舒適性也發(fā)生變化。
而單腔空簧的剛度是變化值，隨車輛載重量增加，懸架行程可以保持不變，通過合理設(shè)計后，不管載荷如何變化，懸架偏頻的變化較小，乘坐舒適性較鋼制螺旋彈簧更好。而雙腔及多腔空簧對單腔空簧來說，可調(diào)節(jié)的剛度范圍更大，可以使懸架偏頻變化更小，操控性和舒適性能保持在合理范圍內(nèi)。
其實，面對大部分的日常工況，懸架“軟硬”的瞬態(tài)變化更多依賴減振器的特性決定。如細(xì)微的拉伸和壓縮，不同的空簧并不能體現(xiàn)出明顯區(qū)別。而且多腔空簧結(jié)構(gòu)也更復(fù)雜，開發(fā)難度增加，成本也更加高昂。（朋月）