刘国华
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一辆卡车上零部件众多，发动机、变速器、车桥等重要的部件很多人买车都不会忽略，主要看的就是这三大件，也就导致其他底盘部件很容易被忽略。特别是制动系统线路繁杂，组成部件众多，大多数人看不懂也就没有留意这方面的问题，最多就是看看制动系统的品牌。然而，即使是大品牌的产品也分三六九等。
今天要说的是制动系统的动力来源——压缩空气。中重型车辆现阶段普遍采用气压制动系系统，俗称“气刹”，高压空气推动制动分泵车轮施加制动力，驾驶员操纵车辆只需要较小的人踩踏制动踏板就能在车轮上行程巨大的制动力，颇有四两拨千斤感觉。
随着车辆的发展升级，空气悬架、气囊减震座椅、气囊减震驾驶室、AMT变速器、气控换挡助力等功能出现，车辆上的压缩空气应用范围就不仅仅局限在制动系统上了，很多零部件都需要用到压缩空气，这也对压缩空气的品质有了要求，不清洁的压缩空气容易损害精密阀类部件的寿命。
解放J7已用水冷空压机
压缩空气对中重型车的重要性已经不言而喻，车上压缩空气的来源也没有什么复杂的原理。简单的讲就是发动机带动空压机，空压机输出高压气体到储气筒。就这么简单。
仅仅是这样，储气筒内的压缩空气就不够清洁，高温气体冷却后的冷凝水，空压机窜的油都会进入到储气筒内。因此在压缩机输出的高压气体还需要降温和过滤油、水。通常的做法是在压缩机和储气筒之间的管路上使用螺旋管，高温高压气体经过长长的管路之后温度就下降。随之而来就会产生冷凝水在管路内，螺旋管之后就需要在安装一个干燥器吸附管路中的水分之后再让干燥的空气进入储气筒内。
这就是卡车压缩空气从诞生到存储的过程。
空压机是压缩空气的来源，常见的是单缸或者双缸活塞式空压机，一般都是与发动机连在一起，发动机运转空压机就会开始泵气。前面也说过车上用气的部件越来越多，耗气量相比于以前的车型更多，空压机泵气量也要跟着增长。气泵的“排量”越大泵气量就越多，单缸气泵的泵气量不够那就多加一个气缸变成双缸空压机。双缸空压机的诞生思路应该就是这么简单粗暴。所以现在耗气量相对少的车型配单缸空压机，耗气量大的重型车会配备双缸空压机。
然而，不管是单缸空压机还是双缸空压机，大部分还是停留在风冷散热这一阶段。空压机和发动机一样都是有气缸和活塞，相比于发动机4冲程工作原理，少了做工冲程。活塞下行，进气门打开，新鲜空气吸入气缸内，进气门关闭，活塞上行压缩空气，排气门打开输出压缩空气。活塞在往复运动过程中与缸壁摩擦发出热量，只能通过空气散发热量，吹风会加快这一过程。主流国产车发动机大都是风冷散热空压机。
空压机原理
很明显风冷散热的效率低下，胜在成本低，不需要额外布置散热系统，也能够满足大部分车辆的实用环境。但是现在车辆对于油耗、排放各方面的要求越来越高，就需要压榨车辆上每个零部件提高燃油经济性。提高空压机散热效率最简单有效的方法就是和发动机一样用“水冷”。
克诺尔双缸水冷空压机
克诺尔双缸水冷空压机
克诺尔双缸水冷空压机
今年上海车展在克诺尔展台见到一款双缸水冷空压机，这当然不是重点。空压机侧面有一块“FAWDE”标志的铭牌，锡柴发动机厂的标志。经过询问，这款空压机产品会在解放J7发动机上应用。克诺尔拥有全套的空气供给系统，既然空压机使用了克诺尔的产品，那么解放J7其他的相关气路零部件很可能也是克诺尔产品。
解放J7
有厂商带头使用水冷空压机，到时候可以作为车型卖点，其他厂商应该也会陆续跟上步伐使用水冷空压机产品。相比于风冷散热空压机，水冷散热更高的散热效率好处是显而易见的。缸体不易高温变形，活塞环和气缸配合间隙就不会因为缸体变形受到影响，导致机油窜入压缩空气等问题；压缩出来的高压空气温度也更低，减轻了后续散热降温的压力。总之，温度低了，什么都好说。
空气处理单元，是什么？
空气处理单元，就是处理空气的单元啊。前面说了，空压机出来的压缩空气需要降温，过滤油、水杂质才能到储气筒内。空气处理单元说简单一个就是由一个干燥罐和一个四回路保护阀组成，干燥罐过滤油、水，四回路保护阀分配过滤后的压缩空气到不同的储气筒，并能保证其中一个回路出现故障泄漏，其他回路还能保持压力不泄漏。
如果要给空气处理单元分类，我把它分为四代。第一代是分体式空气处理单元，第二代模块化集成空气处理单元，第三代半电控空气处理单元，第四代电控空气处理单元。
分体式空气处理单元：为了区分其他三代产品，名字是我取的。干燥罐和四回路阀是分开布局，现在也还比较常见。结构体积比较大，布局需要考虑管路走向，损坏之后更换方便。气路连接点太多，容易发生故障。
分体式空气处理单元
模块化集成空气处理单元：空气干燥罐、四回路保护阀集成到一起成为一个模块，减少了零部件数量，安装更便捷，节省了连接管路。紧凑的结构大幅缩减安装空间。已经在不少国产车上看到了使用集成空气处理单元，逐渐成为主流。
模块化集成空气处理单元
红岩杰狮使用的模块化空气处理单元
半电控空气处理单元：在模块化集成空气处理单元基础上加入电磁阀就变成了半电控产品，功能和模块化集成空气处理单元相差无几。电磁阀的加入让空气处理单元也能变成一个执行器被ECU控制。
半电控空气处理单元
半电控空气处理单元
电控空气处理单元：第四代电控空气处理单元相比于之前的产品，那就是功能机和智能机的区别了。在半电控空气处理单元的基础上新增了ECU和传感器，一个干燥罐也有了“大脑”。ECU通过CAN线系统可以与车辆进行通信，实现整车气压系统智能管理。比如干燥罐的再生功能（用压缩空气反吹干燥罐，除湿）可以实现自我控制，干燥剂的含水量达到一定比例的时候会自动启动再生功能。之前的产品只能定时再生，不管有没有必要，浪费了压缩空气。
电控空气处理单元
电控空气处理单元
电控空气处理单元
电控空气处理单元ECU
环境温度低会自动排气让管路内的压缩空气流动，避免在低温高湿度环境下管路结冰，影响行车安全。
根据车上不同零部件的使用需求，可以输出多种气压。与车辆通行知道车速、制动情况等信息之后甚至会智能调节制动系统压力。假设制动系统默认的制动气压是12bar，系统判定你制动需求低的时候，气压即使低于12bar也不会让空压机工作提升气压，避免频繁启动空压机造成能源浪费。
按照克诺尔的数据，电控的空气处理单元每年可以节省数百升燃油消耗。节省的燃油就是从避免点点滴滴浪费积累出来的。这种精密的控制也只有电控空气处理单元才能做到。
之前看到欧洲卡车在油耗已经很低的基础上还能再次通过优化底盘还能降低5%、7%的油耗觉得很不可思议，现在接触到智能的空气管理系统，才觉得没有什么不可能。现在国内空气管理系统连第二代产品都没有完全普遍应用，可想而知和第四代的差距有多大，国产车想要赶英超美任重道远哦。
图/文：陈驿宸