減振器不同閥系對底盤舒適性能的影響分析

摘 要：減振器作為現(xiàn)代汽車懸架系統(tǒng)中的重要組成部分，其通過內(nèi)部復(fù)雜的閥系結(jié)構(gòu)來控制油液的流動，使其內(nèi)部產(chǎn)生阻尼，進(jìn)而實現(xiàn)減震效果，其中減振器內(nèi)部的閥系決定了整車底盤性能（操穩(wěn)、轉(zhuǎn)向、舒適性）重要的影響因素，文章以兩種常見的閥系為例，從結(jié)構(gòu)上、工作原理、阻尼特性、性能（主觀、客觀）等幾個不同的維度進(jìn)行驗證。

關(guān)鍵詞：懸架 減振器 彈簧 阻尼 操穩(wěn) 舒適性

0 引言

隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展以及人們生活水平的不斷提高，消費(fèi)者對車輛行駛平順性和乘坐舒適性的要求越來越高。減振器的阻尼特性直接影響底盤性能，其中減振器通過其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計，在吸收和消散路面沖擊能量、減少車身振動方面發(fā)揮著不可替代的作用。本文對兩種減振器閥系阻尼特性的進(jìn)行研究分析，為減振器調(diào)校前期的閥系選擇提供有力的依據(jù)，為后期的性能目標(biāo)達(dá)成起重要的保障。

1 減振器工作原理及閥系結(jié)構(gòu)

1.1 減振器工作原理

目前現(xiàn)代的轎車減振器大部分都是采用雙筒減振器，其能承受一定的側(cè)向力，抗彎性能較好，價格便宜，性能較好，是乘用車主流的減振器結(jié)構(gòu)形式。

減振器內(nèi)部中的閥系包括活塞閥和底閥，一般情況下也稱復(fù)原閥（活塞閥）和壓縮閥，見圖1。

減振器是利用機(jī)械原理將振動能量轉(zhuǎn)化成熱量，它和彈簧一起使用構(gòu)成懸架系統(tǒng)重要性能部件。

復(fù)原的工作原理：活塞向上運(yùn)動，迫使油液從A腔經(jīng)活塞復(fù)原閥進(jìn)入B腔；底閥的進(jìn)口開啟，使得油液從C腔流回B腔來彌補(bǔ)減少的活塞桿體積；復(fù)原阻尼完全由活塞復(fù)原閥系產(chǎn)生。

壓縮的工作原理：活塞向下運(yùn)動，迫使油液從活塞的壓縮閥流入A腔；由于桿的體積占用部分腔體體積，迫使油液從底閥流入C腔；腔內(nèi)的氣體被壓縮以彌補(bǔ)體積的變化；底閥和活塞閥產(chǎn)生壓縮組阻尼力。

1.2 減振器閥系介紹

減振器閥系是實現(xiàn)減振器功能的零部件總成，其由活塞閥系與底閥閥系兩部分組成，這兩種閥系基本組成部件為節(jié)流閥片、壓縮閥片、活塞閥體（底閥體）等。

但隨著對壓縮范圍要求的提高，活塞閥也被開發(fā)用于壓縮行程的阻尼調(diào)節(jié)。根據(jù)結(jié)構(gòu)形式的不同以及活塞閥是否可通過閥片組合調(diào)節(jié)壓縮行程的阻尼，比如CMV-3閥系、MTV+閥系等、其的結(jié)構(gòu)如下。

CMV-3（RLVC）和MTV+閥系在硬件的差異主要集中在復(fù)原閥上，底閥是一致的，具體差異如下：

1、MTV+活塞的兩面都可進(jìn)行閥片組合的裝配，因此可調(diào)節(jié)壓縮和復(fù)原兩個行程阻尼，而CMV-3的復(fù)原閥只能控制復(fù)原；

2、CMV-3采用的活塞+活塞分配閥的形式，導(dǎo)致減振器的開閥點變多，而MTV+采用的組合活塞結(jié)構(gòu)，相較于CMV-3的活塞結(jié)構(gòu)，MTV+組合活塞比較復(fù)雜（活塞內(nèi)部為斜孔），導(dǎo)致兩面阻尼均可調(diào)；

3、整體上MTV+閥系噪音水平控制較好，特別是在高溫高頻情況下，整個運(yùn)行范圍內(nèi)，能將噪音控制在70db內(nèi)，測試結(jié)果見圖4。

2 減振器閥系阻尼特性

一般情況下討論減振器阻尼特性主要關(guān)注減振器相對速度與阻尼力的關(guān)系。在相對速度較低時，阻尼力的大小主要與節(jié)流閥的開口大小有關(guān)；在中速時，閥片組合的數(shù)量和厚度是影響阻尼力的主要因素；在相對速度較高時，一般所有閥片皆打開，阻尼力的大小主要受活塞孔大小的影響。

低速點調(diào)節(jié)：主要與節(jié)流閥片的開口有關(guān)，隨著速度的增加，節(jié)流閥片的開口影響逐漸減小。如升高低速點阻尼值（復(fù)原、壓縮），減小節(jié)流閥開口尺寸或減少節(jié)流閥開口數(shù)量。

中速點調(diào)節(jié)：主要與調(diào)整閥片的多少及厚度有關(guān)，隨著速度的增加，調(diào)整閥片的多少及厚度影響逐漸減小。如升高中速點阻尼值（復(fù)原、壓縮），增加調(diào)整閥片的數(shù)量或某幾片閥片的厚度，有時還得結(jié)合壓縮、復(fù)原的浮動閥體的臺階高度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

高速點調(diào)節(jié)：高速點時，一般所有閥片皆已打開，起阻尼作用的只有壓縮、復(fù)原的浮動閥體上的閥孔大小影響。如升高高速點的阻尼值，減少壓縮、復(fù)原的浮動閥體上的閥孔大小或減少壓縮、復(fù)原的浮動閥體上的閥孔的數(shù)量進(jìn)行調(diào)節(jié)。

兩種閥系阻尼調(diào)校范圍見圖5。

3 性能驗證

3.1 主觀評價

針對兩種閥系在兩個車型進(jìn)行減振器調(diào)校后，使其性能達(dá)到最優(yōu)的狀態(tài)；通過主觀評價，對比結(jié)果見表1。

評價結(jié)論：MTV+閥系在操穩(wěn)和舒適性方面明顯要優(yōu)于CMV-3閥系，主要表現(xiàn)在水泥路面抖動變少，路感的隔振能力明顯增強(qiáng)，并在過減速帶時的圓潤感或者柔和感明顯提升，沖擊強(qiáng)度也有明顯的改善；整體舒適性能提升幅度比操穩(wěn)要大。

3.2 客觀測試

針對兩種不同的閥系并在同一樣車、相同測試工況、相同的測試點及相同的速度下（保證單一變量）進(jìn)行整車舒適性客觀測試。測試的工況主要在減速帶（速度30km/h）和瀝青路面（60km/h），測試點為前后座椅導(dǎo)軌，具體測試結(jié)論如下。

結(jié)論：整體MTV+的閥系的客觀測試數(shù)據(jù)上都要優(yōu)于CMV-3的閥系。

4 結(jié)論

通過上述的分析，減振器閥系的選型決定底盤屬性在操控和舒適性的平衡高度，優(yōu)秀的閥系設(shè)計能夠明顯提升乘坐舒適性，通過精準(zhǔn)的減振器閥系組合控制，減少車身和簧下的抖動，提升乘客在行駛過程中感受到更加平穩(wěn)和舒服駕乘體驗。

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