汽车悬架及减震器浅谈

2019-10-20张航王泰

科学导报·科学工程与电力 2019年3期

张航王泰

【摘要】汽车悬架系统是否先进决定了汽车的操控性能的优劣。而减震器是悬架系统中的一个重要部件，主要作用是促使车辆的行驶时减少震动，提升汽车的安全性及舒适性。随着人们对于汽车的性能要求不断提高，所以减震器也在不断的完善。本文主要对汽车减震器进行阐述。

【关键词】汽车悬架；减震器；浅谈

概述

悬架系统一般大致分为阻尼元件、弹性元件、结构元件，三类元件共同组成复杂的悬架系统，并通过相互的匹配设计，来达到整车对悬架系统的要求。下面主要谈谈悬架系统的阻尼元件---减震器。

1 悬架介绍

1.1汽车底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系四部分组成。底盘作用是支承、安装汽车发动机及其各部件、总成，成形汽车的整体造型，并接受发动机的动力，使汽车产生运动，保证正常行驶。

1.2悬架系统定义

悬架系统就是指由车身与轮胎间的弹簧和避震器组成整个支持系统。

1.3悬架系统分类

汽车底盘的悬架，当前可以分为独立悬架和非独立悬架两种，主流的悬架种类主要是麦佛逊式独立悬架、交叉臂式独立悬架、多连杆式独立悬架以及扭力梁式非独立悬架。如图所示：

1.4 汽车悬架的作用

①支承车桥上的车身，并使车身与车轮之间保持适当的几何关系。

②对不平整路面所造成的汽车行驶中的各种颤动、摇摆和震动等，与轮胎一起，予以吸收和减缓。从而保障乘客和货物的安全，并提高驾驶稳定性。

③将路面与车轮之间的磨擦所产生的驱动力和制动力，传输至底盘和车身。

1.3汽车悬架形式

①根据悬架结构不同，可分为非独立悬架和独立悬架。

②根据悬架控制力，可分为被动悬架、半主动悬架和主动悬架。

③根据悬架控制方式，可分为机械控制悬架系统、电子控制悬架。

④根据对操控性、舒适性及成本不同的倾向策略，又可分为麦弗逊式独立悬挂、双叉臂式独立悬挂、单纵臂扭杆梁式半独立悬挂、连杆支柱式独立悬挂、多连杆式独立悬挂等国内常见的五种悬架。

2 减震器概述

2.1减震器功能

减震器是为了消除路面输入带来的震动而使用的，即利用流体把弹簧的弹性能量转换成热能，使车辆运动收敛最合理化，以给驾驶者舒适感和稳定感，有助于提高行驶稳定性。

2.1.1抑制行驶时传达给车身的大震动，以提高乘车舒适感。

2.1.2抑制行驶时车轮的快速震动，以防止轮胎离开路面，从而改善行驶稳定性。

2.2减震器原理

如下图a中质量M变形X0，然后放手，那么从放手的瞬间开始质量M开始振动，在无任何阻力的情况下，受到弹簧的弹力重复做下图c的I特定固有振动频率的周期运动。一方面，按照了阻尼器“C”，所以在加上同样的变形后放手，就如图c中，随着时间振幅减少，特定的周期运动被吸收。如此，在下图a状态下车辆行驶过突出的部位，车体开始持续振动，共振引起摆动，影响乘用车舒适性和驾驶稳定性。此时，若抑制振动，则要如下图b中按照的阻尼器“C”相应的抵抗力，抑制质量M的震动的抵抗力叫做阻尼力，起产生阻尼力的Damper叫做减震器。

2.3减震器的构造

减震器由产生阻尼力的活塞阀和底阀，存储油和气体的气缸本体和贮存管，传达车体运动的连杆，防止内部气体或油泄露的油封构成。而且，以活塞阀为基准，其上成为活塞上室，其下称作活塞下室，贮存管和气缸本体之间的空间叫贮存室。活塞上下室总是油灌满，贮存室的下层以油灌满，上层以空气或气体灌满。

2.4减震器分类

减震器可根据运作原理，贮存管有否，贮存室安装类型，分很多种。

2.4.1按运作原理分：双作用式和单作用式。

2.4.2按有无贮存管：孪生管和单管。

2.4.3按贮存室：油式和气体式。

3 减震器故障分析

由于使用过程中不可避免的存在着失效问题，造成各种故障的出现。下面主要介绍几种减震器故障类型。

3.1失效

完全或部分失去减震功能--无阻尼力或阻尼力衰减幅度很大。失效可以由下列原因引发：

3.1.1减震器内阀系统失效。