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汽车底盘构造与原理精解:减振器类型及作用

时间:2023-10-08 理论教育 版权反馈
【摘要】:2)在悬架伸张行程中,减振器阻尼力应较大,以迅速减振。此时,减振器起主要作用。2)按结构分为双筒式减振器和单筒式减振器。3)按工作介质分为液压式减振器和气压式减振器。在新型的汽车上,开始采用充气式减振器。在压缩和伸张两个行程中均能起阻尼减振作用的减振器称为双向作用式减振器;只在伸张行程中起阻尼减振作用的减振器称为单向作用式减振器。

汽车底盘构造与原理精解:减振器类型及作用

汽车在行驶中四个车轮在垂直方向上会受到不同力的作用,悬架系统中的弹性元件受冲击会相应产生振动。因此,需要在悬架中与弹性元件并联安装减振器(图3-39所示),以衰减振动,提高汽车行驶的平顺性。

1.作用

减振器在汽车中的作用是迅速衰减由车轮通过弹性元件传给车架的冲击和振动,提高汽车行驶的平顺性能。

2.基本工作原理

汽车悬架系统中通常采用液力减振器,其工作原理是当车架或车身与车桥间受振动出现相对运动时,减振器内的活塞上下移动,减振器内的油液便反复地从一个腔经过不同的孔隙流入另一个腔内。此时,孔壁与油液间的摩擦和油液分子间的内摩擦消耗了振动的能量,而对振动形成阻尼力,使汽车振动能量转化为油液热量,再由减振器吸收散发到大气中。在油液通道截面等因素不变时,阻尼力随车架与车桥之间的相对运动速度的增减而变化,并与油液粘度、孔道的多少及孔道的大小等因素有关。

弹性元件与减振器承担着缓冲和减振的任务,若阻尼力过大,振动衰减变得过快,使悬架的弹性元件的缓冲作用变差,甚至使减振器连接件及车架损坏。一般汽车在行驶中可能处于三种状态:第一种是在良好的路面上行驶,此时要求弹性元件充分发挥作用;第二种是相对于汽车承受中等强度的振动,这种情况减振器起主导作用;第三种情况是车辆受到剧烈振动,这时与轮胎的接地性有密切关系。减振器要想在以上三种情况下与弹性元件均能协调工作,为此必须满足以下要求:

1)在悬架压缩行程中(车桥和车架互相靠近),减振器阻尼力较小,以便充分发挥弹性元件的弹性作用,缓和冲击。此时,弹性元件起主要作用。

2)在悬架伸张行程中(车桥和车架互相远离),减振器阻尼力应较大,以迅速减振。此时,减振器起主要作用。

3)当车桥和车架间的相对运动速度过大时,要求减振器能自动加大液流量,使阻尼力始终保持在一定限度之内,以避免车架承受过大的冲击载荷。

3.类型

1)按工作原理分为单向作用式减振器和双向作用式减振器。

2)按结构分为双筒式减振器和单筒式减振器。(www.xing528.com)

3)按工作介质分为液压式减振器和气压式减振器。

注:现代汽车大多采用双向作用单筒式液压减振器。在新型的汽车上,开始采用充气式减振器。在压缩和伸张两个行程中均能起阻尼减振作用的减振器称为双向作用式减振器;只在伸张行程中起阻尼减振作用的减振器称为单向作用式减振器。

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图3-39 减振器与螺旋弹簧并联安装

4.双向作用单筒式液压减振器

(1)结构 如图3-40所示,双向作用单筒式液压减振器一般由几个同心钢筒、几个阀门和一些密封件等组成。里面的钢筒为工作缸,工作缸内装有活塞,活塞上装有伸张阀和流通阀,在工作缸下端的支座上装有压缩阀和补偿阀。流通阀和补偿阀是单向阀,较小的油压即可打开或关闭。伸张阀和压缩阀也都是单向阀,需要较大的油压才能打开,而油压稍降低,阀门即可关闭。

(2)具体工作原理 如图3-40所示。

1)压缩行程:当车桥移近车架时,减振器受压缩,活塞杆推动活塞下移,使下腔室容积减小,油压升高,油液经流通阀进入活塞上腔室。由于活塞杆占去了上腔室一部分容积,故上腔室增加的容积小于下腔室减小的容积,致使下腔室油液不能全部流入上腔室,多余的油液压开压缩阀流入储油缸筒。油液流经上述阀孔时,受到一定的节流阻力,为克服这种阻力而消耗了振动能量,使振动衰减。当车身振动剧烈,活塞高速运动时,活塞下腔室油压骤增,压缩阀的开度增大,油液能迅速通过较大的通道流回储油缸筒。这样,油压和阻尼力都不致过大,使压缩行程中弹性元件的缓冲作用能充分发挥。

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图3-40 双向作用单筒式液压减振器结构及工作原理图

2)伸张行程:当车桥远离车架时,减振器受拉伸,活塞杆拉动活塞上移,使上腔室容积减小,油压升高,上腔室油液推开伸张阀流入下腔室。由于活塞杆的存在,下腔室形成一定的真空度,储油缸筒内的油液在真空度的作用下,推开补偿阀流入下腔室。由于伸张阀弹簧刚度和预紧力比压缩阀大,且伸张行程时的油液通道面积小。所以,在伸张行程产生的最大阻尼力远远超过了压缩行程内的最大阻尼力。减振器这时充分发挥减振作用,能迅速衰减振动。

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