空气悬架系统通过精密调控空气弹簧内部气压，实现车身高度与悬架刚度的灵活调整，从而优化车辆对不同路况的适应能力，提升驾驶的舒适度与操控性。在电动车日益普及的今天，其较重的整车重量和独特的驾驶特性对悬架系统提出了更为严苛的挑战。空气悬架因其独特的优势，成为应对这些挑战的关键技术。
此外，新能源汽车的动力电池重量不容忽视，它增加了汽车的簧上质量，对悬架系统提出了更高要求。空气悬架不仅能有效缓冲路面冲击，还能通过优化车体下方的气流，实现电池的更好冷却。随着车辆智能化水平的不断提升，空气悬架与先进感知技术的结合，使得车辆能更预判路况并作出主动调节，进一步提升了车辆的舒适性与操控性。因此，以空气悬架为代表的半主动和主动悬架技术正逐渐成为中高端乘用车市场的标配。

空气悬架系统虽然结构复杂，但其中的空气弹簧作为核心部件，其工作原理并不神秘。空气弹簧本质上是一个利用橡胶气囊内部压缩反力产生弹性恢复力的元件。在前端，它通常与减振器合装，而在后端，则常与减振器分开布置。这种弹性元件可以通过控制充气量来轻松调整车身高度，无论是提升通过性还是增强高速行驶稳定性，都能通过它来实现。与传统螺旋弹簧相比，空气弹簧的优越性不言而喻。

1. 空气弹簧的非线性刚度特性

相较于传统螺旋弹簧的线性刚度，提供了更大的设计灵活性。其刚度特性曲线可根据整车需求进行量身定制。例如，在车辆标准高度附近，空气弹簧可设置为较低刚度，降低空气悬架的固有频率，从而增强驾乘舒适性。在负载变化时，它能够匹配不同的初始刚度，确保舒适性不受影响。此外，在车轮上跳和空气弹簧压缩过程中，刚度会适当增大，有效抑制路面冲击，防止缓冲块受损，进而提升乘坐舒适度和操纵稳定性。

2. 空气弹簧在隔绝高频振动和噪音方面

相较于传统的钢弹簧表现出显著优势。在振动过程中，橡胶皮囊的伸缩和翘曲产生的内摩擦非常小，因此很难传递高频振动。同时，空气和橡胶的组合使得空气弹簧具有出色的隔音性能。

接下来，我们将深入探讨空气弹簧的技术细节。橡胶气囊作为其核心组件，是由内橡胶层、外橡胶层、帘线层和钢丝圈经过硫化工艺制成。这些精心设计的层结构各自发挥着独特的功能和作用，共同构成了空气弹簧的强大性能。
首先，空气弹簧的橡胶气囊壁由内外覆层构成，包括内橡胶层和外橡胶层。这些覆层采用弹性材料制成，展现出卓越的动力学特性，并能抵御温度、气候侵蚀和油渍的影响。特别是内覆层，其气密性和耐油性对于密封作用至关重要。
其次，帘线层作为支撑空气弹簧载荷的关键部分，其材质对耐久性和耐压性产生决定性影响。帘线通常以两层支撑体交叉排列的方式构成，展现出优异的耐弯曲性能和抗破裂性能。

此外，钢丝圈在空气弹簧胶囊的两个凸缘开口端内经过硫化固定，确保不漏气。这种设计使得空气弹簧能够像无内胎轮胎一样轻松装到柱塞和板等固定零件上，或者通过折边和螺栓进行再张紧，提供稳定的支撑。

囊皮作为空气弹簧的核心部件，其耐用性直接决定了产品的使用寿命。在车辆的高低温环境变化和反复升降过程中，囊皮需要承受巨大的挑战。因此，在橡胶件配方开发、硫化工艺等多个环节都需要进行精细的优化和大量的实验验证，以确保最终方案的可靠性。

同时，装配工艺中的扣压环节也是一大难点。扣压技术对囊皮的耐久度、密封性和噪音控制至关重要。在豪华品牌中，对噪声的要求往往更加严格，这进一步增加了技术挑战。

由于被动空气弹簧在20世纪五六十年代已开始在商用车上应用，海外供应商在橡胶产品制造技术方面积累了深厚的经验，从而占据了市场的领先地位。然而，随着汽车工业的发展和需求的多样化，国内供应商也在逐步提升技术水平，努力抢占市场份额。
国内在橡胶技术方面起步较早，目前已经能够在空气弹簧的研发、制造以及实验验证各个环节取得突破。然而，在耐久性和可靠性方面，还有进一步提升的空间。
接下来，我们将探讨空气弹簧的发展趋势。目前，市场上最为流行的空气弹簧类型是单腔空气弹簧。这种空气弹簧仅包含一个气室，因其结构简单、工艺成本低廉而受到广泛使用，特别是在空悬车辆中。国内乘用车空气悬架车型多数采用单腔空气弹簧。在静载荷状态下，单腔空气弹簧的充放气操作能够使车身实现升降，但需注意的是，其内部受力面积在充放气过程中变化不大，因此刚度不会发生显著变化。此外，实际车辆中前后空气弹簧的结构设计存在差异。

前（单腔）空气弹簧滑柱总成包含上顶座总成、扣压环、气囊、铝护筒、防尘罩、活塞、缓冲块、密封盖以及减振器等多个部件，其中前空气弹簧与减振器是合装设计的。
后（单腔）空气弹簧总成的构成包括轴承座、上座、活塞、扣压环、铝护筒、下座、气囊以及防尘罩等关键部件。值得注意的是，后空气弹簧与减振器在设计上往往是分开的，尽管也有少数车型选择了后空气弹簧滑柱总成的集成设计。
后空气弹簧总成爆炸图

由于单腔空气弹簧的刚度可调范围相对有限，为了满足更高的需求，双腔、三腔乃至更多气室的空气弹簧被相继研发出来。这类双腔或多腔空气弹簧不仅显著扩大了刚度可调范围，更为驾驶者提供了多样化的驾驶体验，使他们能在舒适与运动之间自由切换。

接下来，我们将深入探讨双腔空气弹簧的工作原理与特点。双腔空气弹簧通过电磁阀将单腔气室一分为二，形成主、副两个工作腔室。这一设计带来了小腔室和大腔室两种不同的工作模式。在小腔室模式下，悬架系统表现得更为“硬朗”，而在大腔室模式下，则呈现出“柔软”的特性。这种灵活的刚度调节能力，使得整车既能拥有运动风格，又不失舒适感受，为驾驶者提供了按需切换的风格选择。