汽車懸架及減震器淺談

張航 王泰

【摘 要】汽車懸架系統(tǒng)是否先進(jìn)決定了汽車的操控性能的優(yōu)劣。而減震器是懸架系統(tǒng)中的一個(gè)重要部件，主要作用是促使車輛的行駛時(shí)減少震動(dòng)，提升汽車的安全性及舒適性。隨著人們對(duì)于汽車的性能要求不斷提高，所以減震器也在不斷的完善。本文主要對(duì)汽車減震器進(jìn)行闡述。

【關(guān)鍵詞】汽車懸架；減震器；淺談

概述

懸架系統(tǒng)一般大致分為阻尼元件、彈性元件、結(jié)構(gòu)元件，三類元件共同組成復(fù)雜的懸架系統(tǒng)，并通過(guò)相互的匹配設(shè)計(jì)，來(lái)達(dá)到整車對(duì)懸架系統(tǒng)的要求。下面主要談?wù)剳壹芟到y(tǒng)的阻尼元件---減震器。

1 懸架介紹

1.1汽車底盤由傳動(dòng)系、行駛系、轉(zhuǎn)向系和制動(dòng)系四部分組成。底盤作用是支承、安裝汽車發(fā)動(dòng)機(jī)及其各部件、總成，成形汽車的整體造型，并接受發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力，使汽車產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，保證正常行駛。

1.2懸架系統(tǒng)定義

懸架系統(tǒng)就是指由車身與輪胎間的彈簧和避震器組成整個(gè)支持系統(tǒng)。

1.3懸架系統(tǒng)分類

汽車底盤的懸架，當(dāng)前可以分為獨(dú)立懸架和非獨(dú)立懸架兩種，主流的懸架種類主要是麥佛遜式獨(dú)立懸架、交叉臂式獨(dú)立懸架、多連桿式獨(dú)立懸架以及扭力梁式非獨(dú)立懸架。如圖所示：

1.4 汽車懸架的作用

①支承車橋上的車身，并使車身與車輪之間保持適當(dāng)?shù)膸缀侮P(guān)系。

②對(duì)不平整路面所造成的汽車行駛中的各種顫動(dòng)、搖擺和震動(dòng)等，與輪胎一起，予以吸收和減緩。從而保障乘客和貨物的安全，并提高駕駛穩(wěn)定性。

③將路面與車輪之間的磨擦所產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力和制動(dòng)力，傳輸至底盤和車身。

1.3汽車懸架形式

①根據(jù)懸架結(jié)構(gòu)不同，可分為非獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架。

②根據(jù)懸架控制力，可分為被動(dòng)懸架、半主動(dòng)懸架和主動(dòng)懸架。

③根據(jù)懸架控制方式，可分為機(jī)械控制懸架系統(tǒng)、電子控制懸架。

④根據(jù)對(duì)操控性、舒適性及成本不同的傾向策略，又可分為麥弗遜式獨(dú)立懸掛、雙叉臂式獨(dú)立懸掛、單縱臂扭桿梁式半獨(dú)立懸掛、連桿支柱式獨(dú)立懸掛、多連桿式獨(dú)立懸掛等國(guó)內(nèi)常見(jiàn)的五種懸架。

2 減震器概述

2.1減震器功能

減震器是為了消除路面輸入帶來(lái)的震動(dòng)而使用的，即利用流體把彈簧的彈性能量轉(zhuǎn)換成熱能，使車輛運(yùn)動(dòng)收斂最合理化，以給駕駛者舒適感和穩(wěn)定感，有助于提高行駛穩(wěn)定性。

2.1.1抑制行駛時(shí)傳達(dá)給車身的大震動(dòng)，以提高乘車舒適感。

2.1.2抑制行駛時(shí)車輪的快速震動(dòng)，以防止輪胎離開(kāi)路面，從而改善行駛穩(wěn)定性。

2.2減震器原理

如下圖a中質(zhì)量M變形X0，然后放手，那么從放手的瞬間開(kāi)始質(zhì)量M開(kāi)始振動(dòng)，在無(wú)任何阻力的情況下，受到彈簧的彈力重復(fù)做下圖c的I特定固有振動(dòng)頻率的周期運(yùn)動(dòng)。一方面，按照了阻尼器“C”，所以在加上同樣的變形后放手，就如圖c中，隨著時(shí)間振幅減少，特定的周期運(yùn)動(dòng)被吸收。如此，在下圖a狀態(tài)下車輛行駛過(guò)突出的部位，車體開(kāi)始持續(xù)振動(dòng)，共振引起擺動(dòng)，影響乘用車舒適性和駕駛穩(wěn)定性。此時(shí)，若抑制振動(dòng)，則要如下圖b中按照的阻尼器“C”相應(yīng)的抵抗力，抑制質(zhì)量M的震動(dòng)的抵抗力叫做阻尼力，起產(chǎn)生阻尼力的Damper叫做減震器。

2.3減震器的構(gòu)造

減震器由產(chǎn)生阻尼力的活塞閥和底閥，存儲(chǔ)油和氣體的氣缸本體和貯存管，傳達(dá)車體運(yùn)動(dòng)的連桿，防止內(nèi)部氣體或油泄露的油封構(gòu)成。而且，以活塞閥為基準(zhǔn)，其上成為活塞上室，其下稱作活塞下室，貯存管和氣缸本體之間的空間叫貯存室?；钊舷率铱偸怯凸酀M，貯存室的下層以油灌滿，上層以空氣或氣體灌滿。

2.4減震器分類

減震器可根據(jù)運(yùn)作原理，貯存管有否，貯存室安裝類型，分很多種。

2.4.1按運(yùn)作原理分：雙作用式和單作用式。

2.4.2按有無(wú)貯存管：孿生管和單管。

2.4.3按貯存室：油式和氣體式。

3 減震器故障分析

由于使用過(guò)程中不可避免的存在著失效問(wèn)題，造成各種故障的出現(xiàn)。下面主要介紹幾種減震器故障類型。

3.1失效

完全或部分失去減震功能--無(wú)阻尼力或阻尼力衰減幅度很大。失效可以由下列原因引發(fā)：

3.1.1減震器內(nèi)閥系統(tǒng)失效。

3.1.2漏油。

3.2損壞

由于受到異常外力碰撞，使減震器活塞桿彎曲或缸筒碰癟而導(dǎo)致卡死或卡滯；由于制造質(zhì)量問(wèn)題而產(chǎn)生的吊環(huán)脫落等。

3.3異響

一般情況下，異響應(yīng)稱為懸架系統(tǒng)異響，大多來(lái)自連接部位沒(méi)有擰緊，球/環(huán)接頭松動(dòng)等，甚至輪胎的氣壓過(guò)高也可誤認(rèn)為異響；來(lái)自減震器本身異響的情況很少，但是當(dāng)減震器明顯實(shí)效，工作條件惡化或內(nèi)部零件松動(dòng)、減震器吊環(huán)膠套松動(dòng)也可引起異響。

3.4其他

因減震器制造原因或零部件磨損使減震器松弛，引起車輪偏擺。

4 結(jié)束語(yǔ)

汽車行駛平順性和操縱穩(wěn)定性逐漸受到人們的重視。為使懸架系統(tǒng)能夠適應(yīng)不同道路及速度條件，各種減震器也應(yīng)運(yùn)而生，這必將引起懸架系統(tǒng)技術(shù)的升級(jí)。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳龍 半主動(dòng)懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)及控制 機(jī)械工程學(xué)報(bào) 2005

[2]孫建民 汽車懸架系統(tǒng)的發(fā)展及控制技術(shù)研究現(xiàn)狀 黑龍江工程學(xué)院學(xué)報(bào) 2001

（作者單位：保定市格瑞機(jī)械有限公司）