油气弹簧因其优良的减振性能在越野车上得到广泛应用。传统的油气弹簧一般选用氮气作为弹性介质,氮气在油气弹簧的工作压力、温度范围内保持气态,在气体的压缩和膨胀过程中,刚度的变化过于剧烈,不利于越野车辆实现大的悬架行程,且影响车辆平顺性和安全性。本文针对越野车辆大行程油气悬架在越野路面行驶时刚度变化过于剧烈的问题,在传统油气弹簧气体介质中混入一定比例的易液化气体,利用该气体在压强超过饱和蒸汽压时液化的特点,减缓油气弹簧内部压强的过快升高。文章研究内容如下所示:(1)结合油气弹簧气室结构及工作过程,利用五种常用的气体状态方程进行纯气体弹性力建模,比较五个方程计算结果之间的区别,综合方程精确度和简洁性,选出较为合适的SRK方程对气室弹性力进行了建模;(2)针对纯气体液化特性进行了分析,对易液化气体的饱和蒸汽压和液化体积进行建模计算;分析了混合气体介质的特性,确定了混合气体的混合规则和各组分分压的计算方法,并建立了混合气体的弹性力模型,比较了纯氮气与混合气体弹性力的差别;(3)进行了油气弹簧台架试验,通过测定气室填充不同弹性介质时油气弹簧的弹性力大小,对建立的纯气体和混合气体弹性力模型进行了验证;对混合气体油气弹簧弹性力影响因素进行研究,着重分析了温度、初始充气压力、混合气体各组分比例、蓄能器尺寸等因素对混合气体油气弹簧弹性力的影响;(4)建立了考虑油气弹簧的非线性刚度的半车动力学模型以及路面输入模型;进行了悬架参数的匹配研究,根据越野车悬架特点进行了悬架刚度设计,并给出了确定油气弹簧的充气压力、静平衡气压、气室长度等初始参数的方法;对车辆进行平顺性仿真,分别比较了搭载螺旋弹簧、纯氮气油气弹簧、混合气体油气弹簧的车辆平顺性差异,并分析了工作温度、弹簧初始充气压力、弹簧混合气体比例等因素对车辆平顺性的影响。