孔辉说悬架（四）空气悬架干燥器的基本工作原理

本期《孔辉说悬架》将讨论为什么空气悬架气路内需要干燥的空气，也将探讨空气悬架干燥器的重要功能 —— 吸水与再生。

乘用车空气悬架系统按气路形式可分为开式和闭式两类。开式系统将外界空气压缩后储存于储气筒中，当需要抬高车身时，通常由储气筒提供压缩空气（储气筒气压不足时由气泵直接供气）给空簧，需下降车身时则将多出的气压排向大气，因此开式系统需要经常从外界补气。

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闭式系统内的空气一般情况下是在内部循环，而当系统内压力低于某一阈值时也会从外界补气。视系统的慢泄露程度，闭式系统一般每10~15天需要从外界补气一次。

但是，外界空气中或多或少含有水蒸气，如果管控不当，会给空气悬架带来不少麻烦，如：低温下水分结冰会堵塞气路而无法升降，水分会加速阀泵内部零件腐蚀，甚至造成气泵堵转，影响（双腔空簧）刚度阀功能等等。因此空悬系统不能缺少具备良好吸水和再生能力的干燥器。

孔辉闭式阀泵结构

干燥器的吸水能力与干燥剂材料特性有关，吸水达到完全饱和状态意味着干燥器已丧失吸水能力。这时候再生能力就很重要！简单讲，再生是指全部或部分地将干燥器吸附的水分排到空悬系统之外、使干燥器恢复吸水能力的功能。

接下来让我们了解一下干燥器的吸水与再生作用原理。

干燥器内装有干燥剂，主要化学成分为97%的SiO₂、3%的Al₂O₃，具备良好的吸水性能。干燥剂是一种多孔、比表面积很大的物质，吸水饱和率（=干燥剂吸附的水分重量/干燥剂重量）能达到30%以上，可有效吸附空悬系统内的水分，使系统内部保持相对干燥。

优良的空悬系统通常具备电控的全自动再生功能，而并非采取人工方式更换干燥剂实现再生，因为人工方式不但耗时耗力，且很难及时保证干燥器恢复吸水能力，对于当今极少需要回维修店作保养的车型来讲，就更加无法及时实现系统的再生，进而无法保障气路的干燥。自动再生的作用原理是定时将干燥剂加热升温，使吸附在干燥剂上的水分子被蒸发释放出来，然后打开阀门让系统中的高压气将水分子吹到系统之外，以此降低干燥剂饱和率并恢复吸水能力。

干燥器剖面结构

孔辉科技历经三年的正向研发和持续优化，已打造出具有良好吸水及再生能力的闭式阀泵总成，并获得包括某上海合资车企在内的4款车型的定点函。下面分享一下孔辉对闭式阀泵干燥剂再生能力的测试方法与测试结果。模拟实车使用工况，干燥剂再生能力测试方法如下：

第1步：外界补气，给储气筒充气至10bar；

第2步：空气悬架系统内循环10次，记录干燥剂吸水后饱和率n1；

第3步：加热再生，记录干燥剂再生后饱和率n2；

第4步：从外界取气，补充再生的空气量；

第5步：空气悬架系统内循环10次，记录干燥剂吸水饱和率n3。

 

孔辉闭式阀泵干燥器吸水及再生能力测试结果

见上图，n1-n2代表水分被“吹出”系统后恢复的吸水能力，但为保证系统内气压，此时必须从外界再补充额外空气，空气中的水分又会增加干燥剂的饱和率，因此必须保证再吸入的水分少于刚刚排出的水分，这样的再生才是有效的再生。图中干燥剂吸水后的饱和率n1与排水并补气后的饱和率n3之间的差值就是系统的再生能力，其结果必须大于0，且数值越大越好。

下表是对孔辉及另外两个品牌的阀泵总成进行吸水和再生能力测试的对比结果。

孔辉科技在测试比较多家阀泵干燥器总成之后，得出如下结论：在本文所述干燥原理背景下，空悬系统干燥器需要尽可能与阀泵体集成在一起，或者靠近热源以便更好地发挥再生功能，如果某干燥器不满足上述任何一个条件，可以认为干燥器形同虚设。

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