减震器的发展与研究
2019-01-04庞翔匀辛明远扈德威陈成
庞翔匀 辛明远 扈德威 陈成
摘要:减震器是车辆整体结构中重要的组成部分,主要的作用是保证汽车在行驶的过程中减少震动,以及进而产生的负面影响。随着生活质量的提高,汽车已经成为我们生活的一部分,人们对于汽车的各方面性能的要求快速提高,所以汽车减震器在一个整体系统中也起着不可替代的重要作用,只有不断的改进完善,才能更好的满足人们的需求。
关键词:汽车;减震器;发展趋势
汽车在运动过程中经常会因为不同的路况问题产生不同程度的震动,对汽车整体系统产生威胁,进而减低人们的安全感与舒适性,所以减震器的改良与相关技术的提高速率都在制约着整个汽车行业的发展。在车辆的行进时,很多情况下各种不平稳路段带了的影响,都在影响着车辆的使用时长。因此,对汽车减震器的研究具有积极的实际意义。
减震器的概述:汽车的减震问题与人们的驾驶乘坐体验越来越紧密,各种由此带来的问题更加突出,在很大程度上,减震效果差限制舒适性和安全性,此时减震器作为不可忽视的重要器件出现在车辆行业中。高质量的减震器除了可以提高舒适性,还可以减少汽车其他相关器件的损耗,延长其器件的工作时间。由此研究性能越来越好的减震器也成为汽车领域的热门研究。
一、减震器的发展
减震器在百年之内经历了很快速的发展,初期的汽车中所使用的是由单独的弹簧构成的减震器。虽然弹簧减震器在使用上可以起到一定减震作用,但存在的共振现象却一直影响着减震器的发展,不适宜大范围使用和发展,因此并没有得到推广。之后液压减震器的出现,很快替代了之前的弹簧减震器,并取得了很好的效果,但是由于结构复杂并没有能得到大力推广,之后简式液压减震器的出现改善了之前,体积大,受损快等问题,并可以产生很好的减震效果。二十世纪中旬出现了充气式减震器,充气式减震器避免了上述减震器的各种不足,提高了性能,但在生产的成本上也相对比较高。
1.1国外现状
国外的目前发展比较好的液压减震器是,充气式减震器和可调节式减震器。前者是研发的重点,在很多车型都已经得到应用。可调节式减震器当前也已经在市场中得到了一定研究,但并没有在现有的车型中应用。这两种减震器都在阻尼力调节以及减震器温度上进行了改进,同时在外观和整体的性能上也得到了一定的强化。
1.2国内现状
国产减震器水平远远的落后于发达国家,我国大部分汽车生产厂家还是采用国外的减震器,在当前阶段大力发展我过自主的减震器以及自主产权的科技产品是我国汽车行业和减震器生产中所需要面对的重要问题。
1.3发展趋势
我国经济发展取得重大的成就,人们在满足基础温饱的同时,也开始注重生活质量的提高。汽车已经融入所有人的生活,上班出行,外出旅行这种情形越来越多,人们对于车辆的各方面性能也提出了更高的要求。各种各样的减震器涌入我们的视线,各种减震器在科技快速发展的背景下,发展成为自适应可调节减震器、复合型减震等类型。
自适应可调节减震器的优点是可以做到连续的分节调节功能,利用电控器件对节流阀的通过面积进行调节进而实现控制需要。目前我国自主研发的此类减震器,已经占有一定份额,但是还是有着很多问题需要去解决,这样才能进一步完善性能,为汽车行业建设作出贡献。
复合型减震器的发展方向是趋势,其中集成一般减震器优点的同时也弥补了不足,在未来汽车行业中肯定会得到更多的重视。最典型的例子是充气式双筒液压减震器,减小体积的同时,却提高了减震性能,极大改善了驾驶环境。
二、减震器的原理
市面大部分汽车悬架系统使用的都是筒式减震器,这样就可以在两种运动中,均起到减震作用,还有一种新型的减震器,即上文提到的充气式减震器与可调节阻尼力减震器。
车辆悬架系统在汽车组成中,占有很重主要的地位,行驶在不平稳的路面时,车轮碾压产生振动,进而使弹性元件受到冲击,为防止悬架遭到破坏,增强舒适度,就需要在悬架与弹性元件之间安装减震器,以减小振动带来的影响,大部分汽车悬架系统采用都是液压减震器,具体工作原理是当车架发生震动而被迫发生运动时,减震器通过内部的活塞的上下运动,使减震液反复地从内部流动,通过腔内孔壁与减震液的摩擦产生阻尼力,进而转化为热能进行发散,以此抵消振动产生的能量。
减震器与弹性元件功能就是减少振动减小冲击,但是过大的阻尼力会反作用车架,给车身带来不良影响,甚至损坏相关器件所以要对弹性元件和减震器进行调节。
首先当车桥和车架受力作用相互靠近时,减震器产生较小的阻尼力,方便弹性元件更大的起到缓冲作用,缓和冲击。在车桥和车架相互远离的时候,此时减震器起主要作用,加大阻尼力,加快减震效果;当车轮与车桥之间发生相对运动时,保持阻尼力稳定,进而避免造成冲击。
减震器中包括伸张阀与压缩阀,在设计的时候一般将伸张阀中弹簧的强度设定大于压缩阀,在这样当收到的压力相同时,前者的常通缝隙截面总小于后者常通缝隙截面的面积。这样就可以在减震器的运动过程中,产生不同的阻尼力以满足不同情况下的要求,进而快速的起到减震效果。
三、减震器的主要问题
1 减震器的漏油问题,一般会发生在各个封口位置,以及焊接不牢固或者油桶接缝处。
2 减震器的声音有异响,首先考虑减震器是否正确安装,是否是符合型号的减震器,或者异响并不是由于减震器问题产生,而是弹性元件或者车架发出。
当确定问题出现在减震器之后,首先查看各种部位的漏油情况,检查各个封口是否有问题,并且检查是否有油留下的印迹。如果是油封垫圈老化,或者密封垫圈破损,及时进行更换密封器件即可,如果是储油桶螺母晃动,紧固螺母即可。如果更换紧固之后依然有漏油现象,就需要检查其内部是否发生卡顿,或者运动时是否压力大小不同,在对活塞与腔内壁进行检查,是否因为间隙过大产生漏油现象,最后检查连接杆是否发生弯曲,或者是否在缸体或者连接杆有刮痕等。
若上述检查一切正常,问题便应该出在减震器内部,进一步检查阀门密封是否良好,伸缩阀阀门接口贴合的是否紧密,以及减震器内部弹簧是否可以正常工作,是否出现裂痕过软等现象,这些问题都可能导致漏油问题的发生,最后根据检查出的问题,及时维修与更换新的配件即可。
另外,对于减震器在汽车行驶时发生异响的问题,主要考虑由于减震器与钢板弹簧、车架或轴相碰撞,胶垫损坏或脱落以及减震器防尘筒变形,油液不足等原因引起的,应查明原因,予以修理。
结论
汽车减震器的高速发展,都是由于乘车需求的推动,所以高质量、高稳定性的减震器是最终的目标,是最終目标都是为了更舒适的乘车体验,而解决这个问题的根本就是提升车辆的减震性能,这样才可以最大程度保证在驾驶的过程中能为人们提供舒适的乘车环境,并且最大限度保证驾驶的安全性和舒适性。因此,在进行汽车的减震器研究和创新中,还需要不但的提升减震器性能,积极利用先进的技术来进行设计,以便于能真正的为汽车减震器的发展提供保障,随着越来越多的减震器理念付诸于实践,一定会促进汽车减震器行业的不断发展繁荣。
参考文献:
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作者简介:姓名:庞翔匀(1998-),男,汉,辽宁海城,本科,研究方向:机械设计制造.