避震器

避震器

車輛構成部件
避震器可以吸收車輪遇到凹凸路面所引起的震動,使乘坐舒适。[1]避震器的需求是由于彈簧不能馬上穩定下來,也就是說彈簧被壓縮再放開以後,它會持續一段時間又伸又縮,避震器可以吸收車輪遇到凹凸路面所引起的震動,使乘坐舒适。避震器的阻力可分為壓縮和回彈兩部份,壓縮阻力和彈簧的硬度有加成效果,作動時可增加彈簧的強度,而回彈阻力則是發生在彈簧受路面沖擊壓縮後的反彈行程,這也是避震器存在的最大理由,它是用來抵擋彈簧壓縮後再将輪胎壓回地面的力量,減緩反彈的沖擊并保持車輛的平穩。
    中文名:避震器 外文名:Shock Absorber 用途: 西班牙:amortiguador 用途:吸收車輪遇到凹凸路面引起的震動 應用:汽車等

原理

與車身重量的轉移

進彎和出彎時車身重量轉移(WeightTransfer)的速度會影響操控的平衡,這影響會持續直到重量轉移完成,而車身重量轉移的速度是由避震器所控制,改變避震器在壓縮和拉伸行程的速度可改變車身動量轉移的速度。避震器越硬重量轉移的速度越快,重量轉移越快則車身子的轉向反應也越快。

過彎時轉動方向盤,輪胎會産生一個滑移角(SlipAngle),進而産生轉向力,這力量作用在滾動中心(RollCenter)和重心(CenterofGravity),然後導緻車身重量轉移,車身産生滾動(Roll)。此時彎外輪的轉向力會随着滑移角的增大及車身重量的轉移而加大,車子在達到最大轉向力及完成重量轉移後會建立一個過彎姿勢(Takeaset),由于避震器控制重量轉移的速度,因此也會影響建立過彎姿勢的速度。

由于轉向反應對操控很重要,因此我們希望過彎姿勢的建立越快越好,但也不可太快,必須有時間讓車手去感覺過彎姿勢的建立,并感受循迹性的極限,如果重量轉移太快會讓車手來不及去感覺,因此設定一個車身重量轉移的速度讓熱車手去感覺極限的接近,并且有所反應是車輛懸吊設定時的重要課題。我們常說車隊會依不同的車手而有不同的車輛設定,對懸吊系統設定來說,不同的車手由于駕駛技術和習慣的不同,對轉向反應的感覺速度及反應速度也會不同,因此需要不同的懸吊設定,以求得車手的充分發揮。

一手太原則

入彎時轉動一次方向盤(方向盤在廣東話稱為太盤),就會産生一次

車身的重量轉移變化,建立一轉向力與輪胎抓地力平衡的過彎姿勢,所謂的過彎極限是出現在轉向力等于輪胎的抓地力。有人在入彎後會連續的轉動方向盤,這實在是天大的錯誤,因為這會造成車身在不平衡狀态下過彎,如此車手将無從去驅使車輛逼進極限,降低了過彎的速度并存在着失控的危機。

過彎時應該盡量遵循所謂“一手太”原則,判定彎道角度後将方向盤一次打到定位,讓車身盡速建立平衡的過彎姿勢,出彎後也是一手太讓轉移的車身重量回複直行時的狀态。若在彎中遇到突發狀況則必須柔和平順(Smooth)的修正,避免突然加劇已處于極限邊緣的重量轉移,讓它變得不可控制,造成車身的失控。

阻尼

當我們以一固定的速度壓縮或拉伸避震器其所産生的阻力就稱為阻尼。這阻力來自于避震器作動時,活塞會把阻尼油加壓使其通過小孔徑的閥門,如果改變閥門的孔徑就可以改變阻尼的大小。在日本自動車規格(JASOC602)規定以作動速度0.3m/s時的阻力大小來代表避震器的性能,我們稱為阻尼系數,單位為Kgf,所謂較硬的避震器就是作動時可産生比較大的阻力。

當我們讓避震器以非常慢的速度壓縮或拉伸時,它的阻力隻有來自機構内部的摩擦力,阻尼油幾乎不産生阻力。但是當作動速度增加時,阻力的增加會和避震器作動速度變化率的平方成正比,也就是說作動速度增為2倍時阻力卻會增為4倍。

避震器的阻力可分為壓縮和回彈兩部份,壓縮阻力和彈簧的硬度有加成效果,作動時可增加彈簧的強度,而回彈阻力則是發生在彈簧受路面沖擊壓縮後的反彈行程,這也是避震器存在的最大理由,它是用來抵擋彈簧壓縮後再将輪胎壓回地面的力量,減緩反彈的沖擊并保持車輛的平穩。一般道路用的避震器,吸震行程的阻力通常遠小于回彈行程,因為吸震行程的阻力太大時會影響行路舒适性,對道路用車來說沖擊時和反彈時的阻尼力量比值大約是1:3,但對賽車來說則為1:2~1:1.5,較高的比值會降低舒适性,但卻可改善行經不規則路的循迹性。

改裝

在大部分市售車上,制造商都會使用最軟而且最便宜的避震器,以降低成本并獲得一般駕駛狀态下最柔軟舒适的行路性。但是若要用來應付劇烈駕駛則這些避震器就無法勝任了。所謂避震器的改裝實際上是換上阻尼較硬、品質較好并且能和彈簧充分配合的避震器,選擇一組适合的避震器是最重要的,要在舒适性和操控性之間取得折衷尤其困難。若用在賽車上那麼一切以操控為依歸不必考慮舒适性,但是要用在一般道路上就必須有所妥協,這時一組阻尼可調式的避震器,就可提高實用性,尤其在道路多變的台灣,可調式避震器似乎是可認真考慮的投資。

如何處理

1.減震器筒體表面有油迹也不一定是漏油,判斷減振器是否漏油失效,而是要根據減振器的式樣、滲漏等級、油迹位置等因素來判斷是否需要更換。對于僅僅發生輕微滲漏的減振器,可以不用更換。另外,減振器在正常工作時會有滲油現象,這是正常的。例如:對于前減振器這種支柱式減振器,油膜處于油封罩和彈簧座之間的情況下,是不需用更換的。但是油漏至彈簧座以下的位置處或油滲透至彈簧支架以下的位置或有滴狀油液出現,則需要更換減振器。

2.減振器失效的話,除了影響行車的舒适性之外,對汽車的操穩性也是有很大影響的,也會影響懸架中其他部件的正常工作,甚至會損害其壽命。如果減振器漏油失效的話,是必須要更換的。另外,你判斷是不是失效,可以參考下面的方法:

1)。當懷疑減振器失效時,将車放在平坦處,用力壓動車身,車身能回彈不多于2-3次,屬于正常;上下的顫動不能很快停止,懷疑減振器失效;

2).減振器在正立狀态用手全程推拉5—8次;(充氣減振器推入後應自動伸長)以最後2-3次的推拉感覺來進行判斷:感覺判斷減振器阻尼力正常,減振器屬于正常;感覺判斷減振器阻尼力異常(或充氣減振器活塞杆不反彈),減振器失效;

3.減振器都有質保期的,不同的廠家有不同的規定,按公裡數或者按年限,如果還在質保期内的話,是可以免費更換的。

功能

減震器的形狀是一根軸筒,軸筒裡又有一根活動的軸筒或者一根軸杆。減震器置于懸挂彈簧内部,一般都與車廂和輪托相連接。氣壓或液壓減震其原理大同小異。

通常采用兩種辦法來緩沖一根軸筒在另一根軸筒裡的滑動:一種叫液壓減震,使用專門的液壓油;另一種叫氣壓減震,使用加壓氮。減震器為雙向運動:當車輪因載荷或刹車而下沉時,減震器便加壓;當汽車恢複原來的負荷時,減震器便減壓。減震器的原理其實很簡單。當它加壓時,連接輪子的下壓力管上升,将活塞推入連接車廂的另一根軸筒;活塞上有标準小孔,孔上安裝油壓嘴,潤滑油穿過油壓嘴而起到阻尼減震器上升的作用。反之,輪子在懸挂彈簧壓力下便恢複原來的位置。

以上是液壓減震器原理,而氣壓減震器的原理也大緻相同。

所不同的是,氣壓減震器的一端配置一個加壓氮箱,壓力約25x1O5次方帕。氮可以壓縮,在加壓時起壓力調節器作用。其優點是,使用氮可避免老式液壓減震器在活塞運動過速時出現乳化現象。

由于應用電子技術,減震器正出現一場技術革命。奔馳CL型轎車已裝備了一種先進的的液壓減震器/懸挂彈簧總成,可在運動駕駛狀态下自動調節硬度,隻不過代價昂貴。Arvin公司己研制成功電動驅導液壓閥的新式減震器。Delphi公司也将微粒子摻入液壓油,研制出磁力流變液壓減震器,不久後均可投産。

常見故障

減震器是汽車使用過程中的易損配件,減震器工作好壞,将直接影響汽車行駛的平穩性和其他機件的壽命,因此我們應使減震器經常處于良好的工作狀态。可用下列方法檢驗減震器的工作是否良好。

1.使汽車在道路條件較差的路面上行駛10公裡後停車,用手摸減震器外殼,如果不夠熱,說明減震器内部無阻力,減震器不工作。此時,可加入适當的潤滑油,再進行試驗,若外殼發熱,則為減震器内部缺油,應加足油;否則,說明減震器失效。

2.用力按下保險杠,然後松開,如果汽車有2-3次跳躍,則說明減震器工作良好。

3.當汽車緩慢行駛而緊急制動時,若汽車震動比較劇烈,說明減震器有問題。

4.拆下減震器将其直立,并把下端連接環夾于台鉗上,用力拉壓減震杆數次,此時應有穩定的阻力,往上拉,複原的阻力應大于向下壓時的阻力,如阻力不穩定或無阻力,可能是減震器内部缺油或閥門零件損壞,應進行修複或更換零件。

在确定減震器有問題或失效後,應先查看減震器是否漏油或有陳舊性漏油的痕迹。若發現漏油,首先擰緊油缸蓋螺母,若減震器仍漏油,則可能是油封、密封墊圈損壞失效,應更換新的密封件。如果仍然不能消除漏油,應拉出減震杆,若感到有發卡或輕重不一時,再進一步檢查活塞與缸筒間的間隙是否過大,減震器活塞連杆有無彎曲,活塞連杆表面和缸筒是否有劃傷或拉痕。

如果減震器沒有漏油的現象,則應檢查減震器連接銷、連接杆、連接孔、橡膠襯套等是否有損壞、脫焊、破裂或脫落之處。若上述檢查正常,則應進一步分解減震器,檢查活塞與缸筒間的配合間隙是否過大,缸筒有無拉傷,閥門密封是否良好,閥瓣與閥座貼合是否嚴密,以及減震器的伸張彈簧是否過軟或折斷,根據情況采取修磨或換件的辦法修理。

另外,減震器在實際使用中會出現發出響聲的故障,這主要是由于減震器與鋼闆彈簧、車架或軸相碰撞,膠墊損壞或脫落以及減震器防塵筒變形,油液不足等原因引起的,應查明原因,予以修理。

區别

1.液壓避震:汽車懸架系統中廣泛采用液力避震器。其原理是,當車架與車橋做往複相對運動而活塞在避震器的缸筒内往複移動時,避震器殼體内的油液便反複地從内腔通過一些窄小的孔隙流入另一内腔。此時,液體與内壁的摩擦及液體分子的内摩擦便形成對震動的阻尼力。

2.絞牙避震:這種避震器源自賽車技術,指有可調(彈簧)高度設計(香港人俗稱“絞牙”設計)的避震器。顧名思義,可調高度式避震器的最大好處是可以很方便地獨立調整車身四角的離地間隙。當車子靜止時,車身四個角的離地距離對該位置上車輪的負重有很大的影響:增加車身左後角的離地間隙,便增加左後輪及其對角線車輪(即右前輪)的負重,同時另外對角上的兩隻車輪(左前及右後輪)的負重則會減少。如果減少離地間隙則效果相反。因此在一定程度上可調高度式避震器可用來調校包括車手和載油量的靜止重量分布。

3.空氣避震:空氣避震也并不是最近幾年才研發的新技術,它們的基本技術方案相似,主要包括内部裝有壓縮空氣的空氣彈簧和阻尼可變的減震器兩部分。與傳統鋼制汽車避震系統相比較,空氣避震具有很多優勢,最重要的一點就是彈簧的彈性系數也就是彈簧的軟硬能根據需要自動調節。例如,高速行駛時懸挂可以變硬,以提高車身穩定性,長時間低速行駛時,控制單元會認為正在經過颠簸路面,以懸挂變軟來提高減震舒适性。

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