空氣懸掛動力學是空氣懸架設計的基礎,空氣懸架部件建模、車輛系統建模、車輛動力學仿真分析,是空氣懸掛動力學研究的基本課題。Darris[42] 建立了具有轉臂式空氣懸架重卡的側向動力學模型,研究了空氣。懸架水平控制系統參數,如高度控制閥流量、死區、響應時間對車輛側向穩定性的影響。Chang 等[43] 研究了汽車空氣彈簧建模,進行了仿真與臺架實驗驗證,并將空氣彈簧Matlab 仿真模型與整車機械系統動力學自動分析(automatic dynamic analysis of mechanical systems, ADAMS)、多體系統動力學(multibody system, MBS)模型進行聯合仿真,研究了車輛空氣懸掛動力學特性。Ranjit[44] 設計開發了一種由阻尼孔聯接氣缸上、下氣室的空氣懸架( 即氣體彈簧、氣體阻尼),對該空氣懸架進行了建模和集成到1/4 汽車模型的動力學研究。Bollishetty 等[45] 也研究了某商用汽車空氣彈簧的參數化建模、實驗驗證、整車MBS 建模和車輛動力學仿真。
常規空氣懸架研發與優化基于空氣懸掛動力學理論,借助系列計算機輔助工具、臺架與道路試驗驗證平臺。Ashley 等[46] 介紹了翰德森(Hendrickson) 公司基于并行工程、先進制造和試驗技術,以輕量化、提高舒適性和操縱穩定性為目標,成功研制的一種商用車前空氣懸架和轉向橋模塊。Leandro 等[47] 和Dean[48]分別介紹了其空氣懸架的設計、調試過程,體現了如何在車輛舒適性、操縱穩定性指標之間獲得平衡的難點和解決方案。Zhang 等[49] 介紹了采用有限元對某具有空氣懸架廂式貨車進行模態和功率譜分析的計算機輔助方法,以期用于商用車輛的減振優化設計和疲勞設計。Nikolai 等[50] 借助AMEsim 商業軟件,通過對整個空氣懸架系統包括空氣壓縮機、管路、閥、空氣彈簧等部件的建模和施加控制,探索了汽車空氣懸架的優化設計。而Eskandary 等[51] 則通過對一種能獨立調節高度和剛度的汽車空氣懸架的數學建模進行目標優化,實驗結果驗證了該懸架的優點和優化設計的效果。
互聯懸架[52] 的設計初衷是通過機械、液壓或氣壓方式將車輛各懸架的負載、運動關聯起來,促進載荷在各車軸上的分配,增加車輛的側傾或縱傾剛度,提高車輛的穩定性。Chen 等[53] 建立了某三軸半掛車縱向互聯空氣懸架的數學模型,并通過實驗進行了模型驗證,研究了駕駛工況、懸掛參數對車輛動態載荷分配、道路友好性的影響。Hua 等[54] 對一種空氣彈簧加液壓互聯橫向穩定系統的懸架進行了實車試驗研究,結果表明該懸架在提高車輛橫向穩定性的同時也具有良好的舒適性。Li[55] 采用實驗和仿真方法研究了具有空氣互聯懸架車輛的隔振和消扭特性,結果表明管路長短、壁厚對互聯效果影響較大,橫向互聯空氣懸架能有效消除車輛的扭轉負載, 減小側傾角,但對車輛縱傾角影響有限。
常規空氣懸架產品的研發,國外從設計匹配方法、計算工具、原型樣機制造到試驗,早已形成了成熟的規范,其零部件和系統形成了產品系列,并經過了多年的實車運行和不斷優化。國內常規空氣懸架產品的研發,已進入自主研發的階段,但在設計經驗、試驗驗證條件、時間價格成本、零部件基礎、系統性能及可靠性方面,與國外相比還是有差距。