摩托車減震器的結構特性研究

摘 要：摩托車減震器是否有較好的結構特性，將直接影響車輛的操縱穩定性和舒適性等多方面的性能。因此，本文對摩托車減震器的結構特性展開了研究，并具體分析了幾種減震器的結構特性，以便為關注這一話題的人們提供參考。

關鍵詞：摩托車；減震器；結構特性

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.22.075

0 引言

根據行駛要求為摩托車配置相應的減震器，可以使車輛行駛的舒適性、安全性和制動性等多種性能得到改善，繼而有效降低翻車事故的發生率。而在選擇與車輛相匹配的減震器的過程中，需要對減震器的結構特性進行考量。因此，有必要對摩托車減震器的結構特性展開研究，以便更好的完成摩托車的性能改造。

1 摩托車減震器的結構特性分析

作為摩托車的關鍵部件，減震器的結構性能好壞直接影響著車輛的駕駛性能。從結構組成上來看，摩托車減震器由阻尼器和懸架彈簧組成。其中，懸架彈簧的作用是使地面對車輛的振動得以緩和，從而減少駕駛員和車輛需要承受的慣性力。而阻尼器的作用是進行車輪和車輛本身的持續振動的抑制，從而使突發性強沖擊造成的不良影響得到避免。所以，在評斷摩托車的減震器性能時，需要將示功特性和阻尼特性這兩種結構特性當做是評判的重要標準。其中，示功特性表示的是減震器的阻尼變化特性[1]。但這一特性是在壓縮和復原兩個行程中體現出來的，反應了減震器的阻尼力與位移關系。阻尼特性體現了減震器阻尼力隨振動速度變化的規律，是減震器阻力與缸筒相對活塞桿的運動速度之間的關系特性。根據國家相關標準，在檢測這兩個的特性時需要使減震器處在一定的位移及頻率條件下。測試的過程中，需要采用正弦激勵方式確保減震器活塞做往復諧波運動，而這一運動是相對工作缸來講。

2 各類摩托車減震器的結構特性研究

近年來，摩托車的種類越來越多，有著不同的排量和用途，并且配備著不同種類的減震器。而從減震器的減振特性角度來看，可以將這些減震器主要分成被動減振、半主動減振和主動減振這三個類型。

2.1 被動型摩托車減震器結構特性

就目前來看，被動型摩托車減震器主要有三種，即彈簧式減震器、空氣式減震器和液力阻尼式減震器。其中，彈簧式減震器主要由導向機構和彈簧組成，可以起到緩和車輛振動和沖擊的作用，但是減振效果相對較差。空氣式減震器可以利用活塞進行空氣的壓縮，繼而利用產生的阻尼降低車身振動速度。但是由于氣體粘度較小，減震效果也十分有限。而液力阻尼式減震器由阻尼器和懸架彈簧組成，具有較好的減震效果[2]。在減震器的阻尼器的活塞上，存有多個阻尼通孔。而在活塞與活塞桿的連接處，也設有閥片限壓閥開閥機構。在車輛受到地面振動時，液壓油將經過閥體結構和阻尼器，繼而產生可以消耗振動能量的阻尼力。分析液力阻尼式減震器的阻尼特性和示功特性可以發現，在不同的行程下，減震器的阻尼力大小會產生變化。在壓縮行程中，想要發揮較好的阻尼效果，并且不進行沖擊的傳遞，主要需要依靠彈性元件發揮緩沖作用。而此時，減震器的阻尼力較小。相反的，在復原行程中減震器阻尼力較大，可以使振動迅速衰減。而減震器的阻尼力大小主要由阻尼孔與液壓閥決定，所以 設計人員需要較好的完成相關工作參數的設計。

2.2 半主動型摩托車減震器結構特性

半主動型摩托車減震器一般為可調阻尼減震器，有機械控制式和電子控制式兩種。其中，機械可調阻尼減震器沒有復雜的電控裝置，所以控制方式相對簡單。而電子控制式減震器可以進行自身工作特性的調節，繼而可以在不同的路面上使用。一般的情況下，可調阻尼減震器由調節裝置、阻尼閥片和活塞組成，可以根據不同路況、承載荷和沖擊完成減震器阻尼特性的調整。在減震器壓縮與回復時，液壓油和惰性氣體將通過活塞上的通孔與阻尼閥片產生阻尼。而通過可調節裝置可以利用針閥完成阻尼孔大小的調整，繼而完成最大阻尼力的調整。正常的情況下，可調阻尼減震器將具有多個不同的阻尼檔位。在復原阻尼與壓縮阻尼最大的情況下，振動器在一個可振動周期做功最大[3]。而此時摩托車如果在較為惡劣的道路上行駛，復原阻尼可達最大，從而完成振動能量的最大限度的吸收。在相對平整的路面上行駛時，駕駛員則可以使用阻尼最小的檔位，以便使不同路面的行駛要求得到匹配。

2.3 主動型摩托車減震器結構特性

不同于其他類型的摩托車減震器，主動型摩托車減震器可以自動完成減震器的調整，從而更好的滿足駕駛員的行駛要求。就目前來看，主動型摩托車減震器有電流變減震器和磁流變減震器。其中，電流變減震器在阻尼特性調節方面使用了電控技術。從結構上來看，該減震器由傳感器、控制單元、電源和ER減震器組成。在完成車輛垂直方向的振動加速度信息的采集后，控制單元可以利用轉化后的電壓信號完成閥節流孔和活塞節流孔相對位置的調整，繼而實現減震器阻尼特性的轉換。而磁流變減震器主要由線圈、缸體、磁流變液和活塞組成，是一種阻尼可控器件[4]。在工作的過程中，只要進行勵磁線圈中電流的調節就可以得到不同強度的磁場，繼而通過改變磁流的流動特性完成減震器阻尼力的改變。分析減震器的阻尼器特性可以發現，最大阻尼力將隨著電流的增加而增加。而這是因為，隨著振動頻率的不斷增加，減震器的運動速度越快，所以需要更多的能量進行振動，繼而導致了最大阻尼力的增加。

3 結論

總而言之，在車輛行駛的過程中，減震器的阻尼力過小將導致輪胎接地性較差，繼而容易導致摩托車失去控制。而阻尼力過大將導致過大的沖擊力產生，繼而對摩托車的阻尼器元件造成傷害。所以，使用主動型減震器能夠更好的適應不斷變化的路面情況。但是，想要進行該類型的減震器的廣泛應用，還要致力于降低該類型減震器的造價成本。

參考文獻：

[1]朱玉強，饒建強.摩托車車架動態特性分析及結構對比改進[J].機電工程技術，2015（07）：132-136.

[2]賀陽.摩托車減震器阻力——速度特性曲線構成（2）[J].摩托車技術，2014，02：57-58.

[3]劉小靜，張冰蔚，劉愛紅.摩托車前減震器空氣力的擬合及特性分析（1）[J]. 摩托車技術，2014（05）：61-64.

[4]洪德生.提升正立式結構摩托車前減震器裝配一次合格率的探討[J]. 摩托車技術，2011（07）：46-49.