板簧是商用车悬架结构当中最简单。最常用的承载零部件。即使目前很多车型都匹配了空气悬架。但其车辆前桥依然在使用板簧。通常大家对板簧的认知就是多片簧和少片簧。多片簧承载能力强。车辆空载行驶时驾驶室太颠；少片簧重量轻。减振性更好。其实。除了数量之外。板簧里面的学问非常多。本文就介绍一些你不了解的板簧知识。来讨论板簧未来的发展趋势。
第一。单片簧。只要说起“单片簧”。很多人第一反应就是安全问题。一旦断裂车毁人亡。其实。单片簧在欧洲已经应用了很多年。例如MAN TGX牵引车的前桥一直都使用单片簧。达夫中卡的后桥也使用单片簧。其减振效果与空气悬架相当。欧洲各大商用车企业在设计和应用单片簧时已经充分考虑了断裂之后的安全问题。其奥秘就是在单片簧后端做一个S弯处理。这个S弯的厚度比其他位置薄10%左右。是整个板簧的最薄弱点。一旦发生断裂必然是这个位置。板簧前吊耳主要发挥承载。推力和导向等作用。后吊耳采用旋转结构主要发挥承载作用。推力和导向作用可忽略不计。假设在S弯处发生了断裂。板簧中间上方的限位块会把板簧顶住继续发挥承载作用。由于板簧前部没有断裂。前吊耳可以发挥推力和转向作用。车辆依然可以正常行驶。只要司机紧急情况下处理得当。立即缓慢刹车并靠边。就不会发生重大交通事故。
MAN TGX车型的前桥一片簧
目前国内很多企业都在研究单片簧。其重量可以比两片簧降重30%左右。由于客户对单片簧安全性能的担忧。因此一直没有商业化推广。特通过本文进行科普：单片簧是安全的！
一片簧后吊耳附近的S弯薄弱点
第二。反弓板簧。在中国商用车行业。板簧都是下弧形。前后吊耳的位置高。中间与车桥固定的位置低。在大家的意识当中：一旦板簧被压平即认为已经达到了板簧承载的极限。出现反弓（中间的位置高于前后吊耳位置）则认为即将断裂。实际这种认识是错误的。在欧洲很多重卡车型都采用反弓板簧。空载的时候板簧是平直的。重载的时候板簧出现反弓。从设计理论上来讲。假设板簧和前桥的骑马螺栓去掉。板簧反弓设计也是一种稳定结构。可以防止在紧急刹车时出现严重的板簧S变形和车桥前后窜动。从而预防车辆出现刹车跑偏的现象。
反弓板簧示意图
板簧反弓设计另外一个好处是可以提高前桥的离地间隙。国内的卡车前桥都是阶梯桥。中间低两头高。前桥就成为离地间隙最小的地方。目前奔驰Arcos工程车就采用了“直梁桥+反弓板簧”的设计方案。其前桥的离地间隙已经达到了380mm。
板簧稳定性示意图
奔驰Arcos工程车的反弓板簧和直梁。离地间隙为380mm
由于反弓板簧的加工难度和成本并没有增加。并且可以解决刹车跑偏和增大离地间隙。随着国内很多商用车企业开展反弓板簧的设计研究工作。相信未来反弓板簧也会成为行业主流。
第三。100mm宽板簧。降低板簧重量。增加板簧承载能力。提升板簧减振效果最有效的方法就是增加板簧宽度。例如：奔驰Arcos工程车的后桥就采用四片变截面板簧。其承载能力与国内重卡工程车的多片簧（10-13片）相当。其原因就是板簧宽度达到100mm。而国内板簧宽度主流为80mm。90mm。宽板簧的横向刚度也得到同步增加。车辆转弯过程当中需要板簧来承担向心力。因此在拐弯较多的工程车使用场景将发挥重要作用。相同厚度的板簧。100mm比90mm宽的板簧重量增加11%。承载能力增加11%。如果90mm板簧要达到100mm板簧相同的承载能力。需要增加一片板簧。其重量增加为20%左右。
但板簧宽度不是你想增加就能增加的。目前重卡车架在不断加宽。从800mm增加到850mm。甚至个别企业达到了870mm。其宣称：宽车架有利于提升整车抗侧倾能力。这个说法很难成立。车架增宽是“弊大于利”。因为整车宽度是固定的。轮胎宽度是固定的。只能压缩悬架空间。则板簧无法安装100mm的宽板簧。无法使用315的宽胎（目前国内主流是295的轮胎）。抗侧倾能力并没有提升太多。反而还影响了其他性能。随着中国商用车设计能力不断提升。100mm 宽板簧将成为未来发展趋势。
奔驰重卡后桥板簧采用100mm宽板簧
车架。轮胎。悬架。板簧宽度的示意图
以小见大。从板簧这一商用车行业最普通最常见的零部件上。就能看到我们与进口卡车存在的技术差距。建议国内商用车企业能沉下心来认认真真做好基础研究工作。也希望更多用户能了解和接受更多新的板簧技术。
