減震器的結(jié)構(gòu)
減振器的結(jié)構(gòu)是帶有活塞的活塞桿插入筒內(nèi),在筒中充滿油。活塞上有節(jié)流孔,使得被活塞分隔出來(lái)的兩部分空間中的油可以互相補(bǔ)充。阻尼就是在具有粘性的油通過(guò)節(jié)流孔時(shí)產(chǎn)生的,節(jié)流孔越小,阻尼力越大,油的黏度越大,阻尼力越大。如果節(jié)流孔大小不變,當(dāng)減振器工作速度快時(shí),阻尼過(guò)大會(huì)影響對(duì)沖擊的吸收。因此,在節(jié)流孔的出口處設(shè)置一個(gè)圓盤狀的板簧閥門,當(dāng)壓力變大時(shí),閥門被頂開,節(jié)流孔開度變大,阻尼變小。由于活塞是雙向運(yùn)動(dòng)的,所以在活塞的兩側(cè)都裝有板簧閥門,分別叫做壓縮閥和伸張閥。
減振器按其結(jié)構(gòu)可分為雙筒式和單筒式。雙筒式是指減振器有內(nèi)外兩個(gè)筒,活塞在內(nèi)筒中運(yùn)動(dòng),由于活塞桿的進(jìn)入與抽出,內(nèi)筒中油的體積隨之增大與收縮,因此要通過(guò)與外筒進(jìn)行交換來(lái)維持內(nèi)筒中油的平衡。所以雙筒減振器中要有四個(gè)閥,即除了上面提到的活塞上的兩個(gè)節(jié)流閥外,還有裝在內(nèi)外筒之間的完成交換作用的流通閥和補(bǔ)償閥。
與雙筒式相比,單筒式減振器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,減少了一套閥門系統(tǒng)。它在缸筒的下部裝有一個(gè)浮動(dòng)活塞,(所謂浮動(dòng)即指沒(méi)有活塞桿控制其運(yùn)動(dòng)),在浮動(dòng)活塞的下面形成一個(gè)密閉的氣室,充有高壓氮?dú)?。上面提到的由于活塞桿進(jìn)出油液而造成的液面高度變化就通過(guò)浮動(dòng)活塞的浮動(dòng)來(lái)自動(dòng)適應(yīng)之。除了上面所述兩種減振器外,還有阻力可調(diào)式減振器。它可通過(guò)外部操作來(lái)改變節(jié)流孔的大小。最近的汽車將電子控制式減振器作為標(biāo)準(zhǔn)裝備,通過(guò)傳感器檢測(cè)行駛狀態(tài),由計(jì)算機(jī)計(jì)算出最佳阻尼力,使減振器上的阻尼力調(diào)整機(jī)構(gòu)自動(dòng)工作。
汽車減震器的工作原理:
懸架系統(tǒng)中由于彈性元件受沖擊產(chǎn)生振動(dòng),為改善汽車行駛平順性,懸架中與彈性元件并聯(lián)安裝減振器,為衰減振動(dòng),汽車懸架系統(tǒng)中采用減振器多是液力減振器,其工作原理是當(dāng)車架(或車身)和車橋間受振動(dòng)出現(xiàn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),減振器內(nèi)的活塞上下移動(dòng),減振器腔內(nèi)的油液便反復(fù)地從一個(gè)腔經(jīng)過(guò)不同的孔隙流入另一個(gè)腔內(nèi)。此時(shí)孔壁與油液間的摩擦和油液分子間的內(nèi)摩擦對(duì)振動(dòng)形成阻尼力,使汽車振動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為油液熱能,再由減振器吸收散發(fā)到大氣中。在油液通道截面和等因素不變時(shí),阻尼力隨車架與車橋(或車輪)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度增減,并與油液粘度有關(guān)。
減振器與彈性元件承擔(dān)著緩沖擊和減振的任務(wù),阻尼力過(guò)大,將使懸架彈性變壞,甚至使減振器連接件損壞。因面要調(diào)節(jié)彈性元件和減振器這一矛盾。
(1) 在壓縮行程(車橋和車架相互靠近),減振器阻尼力較小,以便充分發(fā)揮彈性元件的彈性作用,緩和沖擊。這時(shí),彈性元件起主要作用。
(2) 在懸架伸張行程中(車橋和車架相互遠(yuǎn)離),減振器阻尼力應(yīng)大,迅速減振。
(3) 當(dāng)車橋(或車輪)與車橋間的相對(duì)速度過(guò)大時(shí),要求減振器能自動(dòng)加大液流量,使阻尼力始終保持在一定限度之內(nèi),以避免承受過(guò)大的沖擊載荷。
在汽車懸架系統(tǒng)中廣泛采用的是筒式減振器,且在壓縮和伸張行程中均能起減振作用叫雙向作用式減振器,還有采用新式減振器,它包括充氣式減振器和阻力可調(diào)式減振器。
雙向作用筒式減振器工作原理說(shuō)明。在壓縮行程時(shí),指汽車車輪移近車身,減振器受壓縮,此時(shí)減振器內(nèi)活塞3向下移動(dòng)?;钊?nbsp; 下腔室的容積減少,油壓升高,油液流經(jīng)流通閥8流到活塞上面的腔室(上腔)。上腔被活塞桿1占去了一部分空間,因而上腔增加的容積小于下腔減小的容積,一部分油液于是就推開壓縮閥6,流回貯油缸5。這些閥對(duì)油的節(jié)約形成懸架受壓縮運(yùn)動(dòng)的阻尼力。減振器在伸張行程時(shí),車輪相當(dāng)于遠(yuǎn)離車身,減振器受拉伸。這時(shí)減振器的活塞向上移動(dòng)。活塞上腔油壓升高,流通閥8關(guān)閉,上腔內(nèi)的油液推開伸張閥4流入下腔。由于活塞桿的存在,自上腔流來(lái)的油液不足以充滿下腔增加的容積,主使下腔產(chǎn)生一真空度,這時(shí)儲(chǔ)油缸中的油液推開補(bǔ)償閥7流進(jìn)下腔進(jìn)行補(bǔ)充。由于這些閥的節(jié)流作用對(duì)懸架在伸張運(yùn)動(dòng)時(shí)起到阻尼作用。
由于伸張閥彈簧的剛度和預(yù)緊力設(shè)計(jì)的大于壓縮閥,在同樣壓力作用下,伸張閥及相應(yīng)的常通縫隙的通道載面積總和小于壓縮閥及相應(yīng)常通縫隙通道截面積總和。這使得減振器的伸張行程產(chǎn)生的阻尼力大于壓縮行程的阻尼力,達(dá)到迅速減振的要求。