引领潮流的油气悬挂技术在拖拉机上的应用，附多视频欣赏

随着新时代农民的诞生，人们对车辆（或叫移动设备）舒适性的要求越来越高，从而推动着技术的不断发展。目前，机械板簧（弹簧+阻尼）结构的悬挂大行其道，空气悬挂在国内刚刚兴起。作为引领潮流的新技术，应用于拖拉机的油气悬挂系统在欧洲已经批量应用，而在国内依然处于探索或试验阶段。

拥有油气悬挂技术的拖拉机在公路和田野运行时更平稳，极大提高驾驶员舒适性，改善其身心健康，并提高其工作效率。

目前应用在拖拉机上的油气悬挂技术根据悬挂油缸安装位置的不同，分为两种：驾驶室油气悬挂和车桥油气悬挂。

1. 驾驶室油气悬挂技术

1.1 四点驾驶室油气悬挂

传统的拖拉机驾驶室悬挂，通过在底座四个点安装橡胶来减振，提高驾驶员的舒适性。传统的橡胶减振（也有用弹簧）由于提供的是固定的阻尼和固定的刚度，其无法适应不同路况和载荷的变化，舒适程度不稳定，驾驶员无法得到最佳的乘坐感觉。

图示为采用四点悬挂技术的驾驶室，也即驾驶室的四个支点均安装有油缸，可实现每个点的单独控制，高度调节起来很方便。

01 控制器    02 变速杆    03 速度计    04 制动    05 加速度计    

06 前桥位置传感器    07 悬挂阻尼单元    08 稳定杆    09 控制盒       

油缸附带蓄能器和阻尼阀。油缸的规格主要取决于载荷包括驾驶室本身的重量和驾驶员的重量，其通常采用低摩擦油缸，提高系统响应；蓄能器预充一定压力的氮气，拖拉机运行中蓄能器里的氮气受压缩时，即改变了不同运行工况下的刚度；阻尼功能可采用固定式的阻尼阀，这样的系统我们称之为被动式油气悬挂系统，或者连续可调的比例阀，这样的系统我们称之为半主动的油气悬挂系统。

HYDAC悬挂油缸产品图

被动式油气悬挂系统                     半主动式油气悬挂系统

油缸的高度变化量可采用内置位移传感器或者外置的角度传感器来测量。

整个驾驶室油气悬挂系统需要一个独立的控制器（或者集成于整车），一般来说与拖拉机之间采用CAN网络通讯协议来交换数据。基于不同路面状况比如路谱信息和不同的传感器信号如加减速信号以及位移信号等，驾驶室油气悬挂系统实时动态的调节油缸高度以及系统阻尼，从而使驾驶室系统频率处于最佳的人可接受的舒适性区间。参见下图示意。

为了防止侧倾，需要考虑稳定杆，上图08组件提供此功能。

四点油气悬挂系统视频，作品出自AGCO Massey Ferguson Series MF 8600！

如果左右油缸交叉连接，则可取消稳定杆，从而避免驾驶室在运行中的侧倾，提高了防侧倾的能力。如图所示，当油缸交叉连接，如果左侧负载增加时，左侧油缸无杆腔受压，压力上升，最后的结果是右侧油缸有杆腔压力也随之上升，随之活塞杆下移，从而保证左右两缸即使负载不一样但是依然位移一致，不会发生侧倾的情况。

1.2 两点驾驶室油气悬挂

作为一种简配版的方案，市场上也存在驾驶室前面两点依然是橡胶减振，而后面两点采用液压缸控制的型式。如下图所示。

同样的，为了实现驾驶室的优化，需要获取拖拉机的相关运行数据如速度、制动状况等信息。

如果拖拉机还有车桥油气悬挂系统，则该系统的油缸位置信息也会反馈到驾驶室系统，参与控制优化。

拥有了这样的系统，就可大大提高驾驶舒适性，隔离路面噪音与振动。

拥有了驾驶室悬挂和车桥油气悬挂的系统是一种最佳的舒适性解决方案。

约翰迪尔R6系列拖拉机采用的是其第一代油气悬挂原理，参考下图。电磁阀42与节流孔46用以改变悬挂高度（油缸位移）。控制器40基于不同的输入信号如高度位置信号58以及车速信号等来决定如何改变高度。悬挂提升的时候，电磁阀42和44都需要同时得电；下降时，只需要电磁阀44得电即可。

在2017年的Agritechnica农机展上，来自德国的Weber Hydraulik也展示了最新的油气悬挂技术。视频中，拖拉机下方装有模拟路面工况的测试台。

2.  车桥油气悬挂技术

车桥油气悬挂技术通过油缸连接车桥与车身（拖拉机本体），每侧一个油缸。通常装在前桥。

独立悬挂车桥，每个车桥垂直运行距离相对较大，图示案例达到250mm（驾驶室悬挂油缸行程一般在100~200mm之间）。

双作用油缸和蓄能器提供油气悬挂功能。油缸作为一个承载元件，蓄能器提供刚度特性，如同弹簧的功能。

电气部分包括位置传感器，电磁阀以及控制器等。

有了油气悬挂的拖拉机（左图），轮胎抓地能力更强，驾驶室可以良好的稳定在水平位置，满足了驾驶员乘坐舒适性。

拖拉机牵引能力也有了极大的提高。

集成了驾驶室油气悬挂和车桥油气悬挂的拖拉机极大的提高了乘坐舒适性。视频由John Deere出品，8R系列！

油气悬挂技术通常是一定制化的产品，基于客户不同的功能需求和拖拉机机械结构，油气悬挂的设计型式也多种多样。

油气悬挂技术为我们带来哪些好处？

• 极大的减小在垂直方向上的加速度

• 减小运行中点头以及侧倾

• 减小驾驶员与拖拉机的相对运动

• 极大改善舒适性

• 更好的符合安全与健康法规

简而言之，一切都是为了舒适性！

继续说：

单气室（或双气室）油气弹簧与可控的油气悬挂还是有很多区别的。此处不赘述^_^！

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