常见减振器阀系的调校研究

王义伟

（上海思致汽车工程技术有限公司北京分公司，北京 101 103）

0 引 言

减振器是车辆悬架系统的重要组成部分，用于缓和并衰减车辆行驶过程中由于路面激励所造成的冲击振动。

减振器的发展经历了100多年的历史[1]，早期的车辆使用板簧的内部摩擦来抑制车轮传递的振动。

20世纪50年代出现了充气式液压减振器，其工作原理是，当车轮上下运动时活塞在减振器的缸筒内往复运动，油液便通过活塞阀和底阀的一些窄孔产生阻尼力，分为单筒和双筒液压减振器，目前乘用车上绝大多数使用的是双筒液压减振器。

本文对双筒液压减振器的阀系进行分类整理，对性能优劣和调校的思路进行阐述。

1 减振器阀系的分类

主要介绍双筒液压减振器的常用阀系，连续阻尼可变减振器（Continuous Damping Control）、频率自适应减振器（Frequency Selective Damping）、幅值自适应减振器（Amplitude Selective Damping）阀系不在本次分析之内。减振器阀系类型主要是指复原阀，95%以上的底阀基本一样，如图1所示。

减振器的阀系随着消费者对车辆底盘性能的要求逐渐发展起来，包括阀片式、弹簧式、阀片弹簧式和双作用式。

图1 底阀体

2 各类型减振器阀系

2.1 阀片式

阀片式是指完全由阀片来产生复原阻尼力，具体结构如图2所示。

这种阀片的特点是可以产生线性的复原阻尼力，如3图所示。

一般来说，这种阀片调校时，可调的种类比较适中，容易调，首先调校阀片数量的多少，然后逐渐细调截流片和高速孔。这种阀片多用于偏舒适性风格的麦弗逊悬架和扭转梁悬架。

图2 阀片式阀系

图3 阀片式阀系力值曲线图

2.2 弹簧式

弹簧式阀系的复原阻尼力主要由一个弹簧产生，弹簧的刚度可以从十几N/mm到一百多N/mm不等，主要由被调车辆所需要的总体阻尼水平来决定，具体结构如图4所示。

图4 弹簧式阀系

这种阀系结构的特点是复原力值会出现一个明显的拐点，即图5中blow off点。

这种阀系的可调部件较少，容易调校，但因复原力有明显的拐点，调校时拐点的处理是难点，处理不好容易引起车身运动急挫、唐突、繁忙（频繁的小幅快速运动）等问题。这种阀系的优点是容易获得车身侧倾控制，多用于底盘性能略偏运动风格的车辆上，前后减振器均可采用。

图5 弹簧式阀系力值曲线图

2.3 阀片弹簧式

阀片弹簧式是由阀片加弹簧共同产生复原阻尼力，主要用在需要较大复原阻尼力的车辆上，如较重的SUV、偏运动风格的赛车或双横臂悬架车辆的前悬架上，具体结构如图6所示。

图6 阀片弹簧式阀系

阀片弹簧式阀系产生的阻尼力曲线结合了阀片式和弹簧式的特点，如图7所示。

图7 阀片弹簧式阀系力值曲线图

在调校过程中尽量先使用低刚度的弹簧，先对阀片进行调校，如果阀片的数量和厚度都在较大的量级再逐渐增加弹簧刚度，在这个过程中体会车辆舒适性的变化和车身控制，直到找到合理的性能平衡点后进行小幅细微调校。

2.4 复原阀双作用式

复原阀双作用式增加了复原阀上侧阀片的调校功能，这部分其实影响的是压缩力，其他几种阀系这部分的调校功能非常有限，仅起到减振器内部油压平衡的作用，这种阀系结构如图8所示。

图8 复原阀双作用式阀系

复原阀双作用式较其他几种阀系在压缩力方面的调校更好，调校的力值范围更大，可选组合方案更多，相对来说也是较难调的阀系，举例说明其调校过程。

建立力值相同的两套减振器T1和T2，T1活塞上侧的阀片软一些，底阀体下侧的阀片硬一些；T2则相反，T2活塞上侧的阀片硬一些，底阀体下侧的阀片软一些。这种匹配使T1、T2获得同样力值的压缩力，如图9所示。

图9 压缩力值对比曲线图

从示功图可以发现细微的差别，以1Hz为例，如图10所示。

图10 1Hz的示功图对比曲线图

将T1、T2分别装车进行50 km/h随机路面舒适性测量，测量点包括车身质心位置的垂向加速度和后悬架簧下部件（转向节）的垂向加速度，测量数据处理后如图11所示。

图11 初高阶舒适性后处理数据图

发现T2方案的高频过滤能力明显优于T1方案，说明T2方案的高阶舒适性更好，传递到车内的振动更少。

3 结 论

减振器的阀系在调校前期需结合产品底盘性能定位选择，有的车型突出操稳风格、有的车型突出舒适性，有的车型二者兼顾，所以不能仅依靠经验计算阻尼力值。

阀片式多用于偏舒适性风格的麦弗逊和扭转梁悬架，弹簧式可用于偏运动风格或赛车的悬架，复原阀双作用式主要用于需要较大压缩阻尼力的悬架中。

阀片式、弹簧式或阀片弹簧式阀系在调校时优先对阀片和弹簧刚度进行调校，而后再调整截流和高速孔的大小。

复原阀双作用式阀系在调校过程中，尽量采用适中的活塞上侧阀片刚度，如果需要增加压缩力，可以增加底阀侧的阀片刚度，这有利于车辆高阶舒适性。