汽車懸架及減震器淺談

張航 王泰

【摘 要】汽車懸架系統是否先進決定了汽車的操控性能的優劣。而減震器是懸架系統中的一個重要部件，主要作用是促使車輛的行駛時減少震動，提升汽車的安全性及舒適性。隨著人們對于汽車的性能要求不斷提高，所以減震器也在不斷的完善。本文主要對汽車減震器進行闡述。

【關鍵詞】汽車懸架；減震器；淺談

概述

懸架系統一般大致分為阻尼元件、彈性元件、結構元件，三類元件共同組成復雜的懸架系統，并通過相互的匹配設計，來達到整車對懸架系統的要求。下面主要談談懸架系統的阻尼元件---減震器。

1 懸架介紹

1.1汽車底盤由傳動系、行駛系、轉向系和制動系四部分組成。底盤作用是支承、安裝汽車發動機及其各部件、總成，成形汽車的整體造型，并接受發動機的動力，使汽車產生運動，保證正常行駛。

1.2懸架系統定義

懸架系統就是指由車身與輪胎間的彈簧和避震器組成整個支持系統。

1.3懸架系統分類

汽車底盤的懸架，當前可以分為獨立懸架和非獨立懸架兩種，主流的懸架種類主要是麥佛遜式獨立懸架、交叉臂式獨立懸架、多連桿式獨立懸架以及扭力梁式非獨立懸架。如圖所示：

1.4 汽車懸架的作用

①支承車橋上的車身，并使車身與車輪之間保持適當的幾何關系。

②對不平整路面所造成的汽車行駛中的各種顫動、搖擺和震動等，與輪胎一起，予以吸收和減緩。從而保障乘客和貨物的安全，并提高駕駛穩定性。

③將路面與車輪之間的磨擦所產生的驅動力和制動力，傳輸至底盤和車身。

1.3汽車懸架形式

①根據懸架結構不同，可分為非獨立懸架和獨立懸架。

②根據懸架控制力，可分為被動懸架、半主動懸架和主動懸架。

③根據懸架控制方式，可分為機械控制懸架系統、電子控制懸架。

④根據對操控性、舒適性及成本不同的傾向策略，又可分為麥弗遜式獨立懸掛、雙叉臂式獨立懸掛、單縱臂扭桿梁式半獨立懸掛、連桿支柱式獨立懸掛、多連桿式獨立懸掛等國內常見的五種懸架。

2 減震器概述

2.1減震器功能

減震器是為了消除路面輸入帶來的震動而使用的，即利用流體把彈簧的彈性能量轉換成熱能，使車輛運動收斂最合理化，以給駕駛者舒適感和穩定感，有助于提高行駛穩定性。

2.1.1抑制行駛時傳達給車身的大震動，以提高乘車舒適感。

2.1.2抑制行駛時車輪的快速震動，以防止輪胎離開路面，從而改善行駛穩定性。

2.2減震器原理

如下圖a中質量M變形X0，然后放手，那么從放手的瞬間開始質量M開始振動，在無任何阻力的情況下，受到彈簧的彈力重復做下圖c的I特定固有振動頻率的周期運動。一方面，按照了阻尼器“C”，所以在加上同樣的變形后放手，就如圖c中，隨著時間振幅減少，特定的周期運動被吸收。如此，在下圖a狀態下車輛行駛過突出的部位，車體開始持續振動，共振引起擺動，影響乘用車舒適性和駕駛穩定性。此時，若抑制振動，則要如下圖b中按照的阻尼器“C”相應的抵抗力，抑制質量M的震動的抵抗力叫做阻尼力，起產生阻尼力的Damper叫做減震器。

2.3減震器的構造

減震器由產生阻尼力的活塞閥和底閥，存儲油和氣體的氣缸本體和貯存管，傳達車體運動的連桿，防止內部氣體或油泄露的油封構成。而且，以活塞閥為基準，其上成為活塞上室，其下稱作活塞下室，貯存管和氣缸本體之間的空間叫貯存室。活塞上下室總是油灌滿，貯存室的下層以油灌滿，上層以空氣或氣體灌滿。

2.4減震器分類

減震器可根據運作原理，貯存管有否，貯存室安裝類型，分很多種。

2.4.1按運作原理分：雙作用式和單作用式。

2.4.2按有無貯存管：孿生管和單管。

2.4.3按貯存室：油式和氣體式。

3 減震器故障分析

由于使用過程中不可避免的存在著失效問題，造成各種故障的出現。下面主要介紹幾種減震器故障類型。

3.1失效

完全或部分失去減震功能--無阻尼力或阻尼力衰減幅度很大。失效可以由下列原因引發：

3.1.1減震器內閥系統失效。

3.1.2漏油。

3.2損壞

由于受到異常外力碰撞，使減震器活塞桿彎曲或缸筒碰癟而導致卡死或卡滯；由于制造質量問題而產生的吊環脫落等。

3.3異響

一般情況下，異響應稱為懸架系統異響，大多來自連接部位沒有擰緊，球/環接頭松動等，甚至輪胎的氣壓過高也可誤認為異響；來自減震器本身異響的情況很少，但是當減震器明顯實效，工作條件惡化或內部零件松動、減震器吊環膠套松動也可引起異響。

3.4其他

因減震器制造原因或零部件磨損使減震器松弛，引起車輪偏擺。

4 結束語

汽車行駛平順性和操縱穩定性逐漸受到人們的重視。為使懸架系統能夠適應不同道路及速度條件，各種減震器也應運而生，這必將引起懸架系統技術的升級。

參考文獻：

[1]陳龍 半主動懸架系統設計及控制 機械工程學報 2005

[2]孫建民 汽車懸架系統的發展及控制技術研究現狀 黑龍江工程學院學報 2001

（作者單位：保定市格瑞機械有限公司）