减振器不同阀系对底盘舒适性能的影响分析

摘 要：减振器作为现代汽车悬架系统中的重要组成部分，其通过内部复杂的阀系结构来控制油液的流动，使其内部产生阻尼，进而实现减震效果，其中减振器内部的阀系决定了整车底盘性能（操稳、转向、舒适性）重要的影响因素，文章以两种常见的阀系为例，从结构上、工作原理、阻尼特性、性能（主观、客观）等几个不同的维度进行验证。

关键词：悬架 减振器 弹簧 阻尼 操稳 舒适性

0 引言

随着汽车工业的快速发展以及人们生活水平的不断提高，消费者对车辆行驶平顺性和乘坐舒适性的要求越来越高。减振器的阻尼特性直接影响底盘性能，其中减振器通过其独特的结构设计，在吸收和消散路面冲击能量、减少车身振动方面发挥着不可替代的作用。本文对两种减振器阀系阻尼特性的进行研究分析，为减振器调校前期的阀系选择提供有力的依据，为后期的性能目标达成起重要的保障。

1 减振器工作原理及阀系结构

1.1 减振器工作原理

目前现代的轿车减振器大部分都是采用双筒减振器，其能承受一定的侧向力，抗弯性能较好，价格便宜，性能较好，是乘用车主流的减振器结构形式。

减振器内部中的阀系包括活塞阀和底阀，一般情况下也称复原阀（活塞阀）和压缩阀，见图1。

减振器是利用机械原理将振动能量转化成热量，它和弹簧一起使用构成悬架系统重要性能部件。

复原的工作原理：活塞向上运动，迫使油液从A腔经活塞复原阀进入B腔；底阀的进口开启，使得油液从C腔流回B腔来弥补减少的活塞杆体积；复原阻尼完全由活塞复原阀系产生。

压缩的工作原理：活塞向下运动，迫使油液从活塞的压缩阀流入A腔；由于杆的体积占用部分腔体体积，迫使油液从底阀流入C腔；腔内的气体被压缩以弥补体积的变化；底阀和活塞阀产生压缩组阻尼力。

1.2 减振器阀系介绍

减振器阀系是实现减振器功能的零部件总成，其由活塞阀系与底阀阀系两部分组成，这两种阀系基本组成部件为节流阀片、压缩阀片、活塞阀体（底阀体）等。

但随着对压缩范围要求的提高，活塞阀也被开发用于压缩行程的阻尼调节。根据结构形式的不同以及活塞阀是否可通过阀片组合调节压缩行程的阻尼，比如CMV-3阀系、MTV+阀系等、其的结构如下。

CMV-3（RLVC）和MTV+阀系在硬件的差异主要集中在复原阀上，底阀是一致的，具体差异如下：

1、MTV+活塞的两面都可进行阀片组合的装配，因此可调节压缩和复原两个行程阻尼，而CMV-3的复原阀只能控制复原；

2、CMV-3采用的活塞+活塞分配阀的形式，导致减振器的开阀点变多，而MTV+采用的组合活塞结构，相较于CMV-3的活塞结构，MTV+组合活塞比较复杂（活塞内部为斜孔），导致两面阻尼均可调；

3、整体上MTV+阀系噪音水平控制较好，特别是在高温高频情况下，整个运行范围内，能将噪音控制在70db内，测试结果见图4。

2 减振器阀系阻尼特性

一般情况下讨论减振器阻尼特性主要关注减振器相对速度与阻尼力的关系。在相对速度较低时，阻尼力的大小主要与节流阀的开口大小有关；在中速时，阀片组合的数量和厚度是影响阻尼力的主要因素；在相对速度较高时，一般所有阀片皆打开，阻尼力的大小主要受活塞孔大小的影响。

低速点调节：主要与节流阀片的开口有关，随着速度的增加，节流阀片的开口影响逐渐减小。如升高低速点阻尼值（复原、压缩），减小节流阀开口尺寸或减少节流阀开口数量。

中速点调节：主要与调整阀片的多少及厚度有关，随着速度的增加，调整阀片的多少及厚度影响逐渐减小。如升高中速点阻尼值（复原、压缩），增加调整阀片的数量或某几片阀片的厚度，有时还得结合压缩、复原的浮动阀体的台阶高度进行调节。

高速点调节：高速点时，一般所有阀片皆已打开，起阻尼作用的只有压缩、复原的浮动阀体上的阀孔大小影响。如升高高速点的阻尼值，减少压缩、复原的浮动阀体上的阀孔大小或减少压缩、复原的浮动阀体上的阀孔的数量进行调节。

两种阀系阻尼调校范围见图5。

3 性能验证

3.1 主观评价

针对两种阀系在两个车型进行减振器调校后，使其性能达到最优的状态；通过主观评价，对比结果见表1。

评价结论：MTV+阀系在操稳和舒适性方面明显要优于CMV-3阀系，主要表现在水泥路面抖动变少，路感的隔振能力明显增强，并在过减速带时的圆润感或者柔和感明显提升，冲击强度也有明显的改善；整体舒适性能提升幅度比操稳要大。

3.2 客观测试

针对两种不同的阀系并在同一样车、相同测试工况、相同的测试点及相同的速度下（保证单一变量）进行整车舒适性客观测试。测试的工况主要在减速带（速度30km/h）和沥青路面（60km/h），测试点为前后座椅导轨，具体测试结论如下。

结论：整体MTV+的阀系的客观测试数据上都要优于CMV-3的阀系。

4 结论

通过上述的分析，减振器阀系的选型决定底盘属性在操控和舒适性的平衡高度，优秀的阀系设计能够明显提升乘坐舒适性，通过精准的减振器阀系组合控制，减少车身和簧下的抖动，提升乘客在行驶过程中感受到更加平稳和舒服驾乘体验。

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