摘 要:汽車減震器一直以來都是車輛的重要組成部分,隨著技術的發展,減震技術不斷改進,由彈簧減震到液壓減震,目前發展為充氣式液壓減震。但萬變不離其宗的是它的減震原理,是利用阻尼運動減少振動中產生的能量,從而減少震動的強度和時間。隨著人們對汽車舒適性和穩定性的要求不斷提高,減震器在其中起的作用也越來越大。
關鍵詞:減震技術;汽車;發展現狀;趨勢
隨著人們對汽車舒適性和穩定性要求越來越高,汽車在行駛過程中的震動問題凸現出來,也成為限制舒適性和穩定性的短板,這時人們需要使用到一個重要部件——減震器。減震器除了可以帶來舒適的乘車體驗外,還可以減少汽車其他零部件的損耗成都,延長其使用壽命。由此研究性能越來越好的減震器也成為汽車領域的熱門研究。目前為止國內外已經有很多減震器相關方面的研究,文章結合研究成果對減震器的發展歷史、現狀及趨勢展開討論。
1 回顧歷史上的減震器
減震器的統一原理是通過阻尼運動損耗震動中產生的能量,下面介紹的三種減震器都遵循這一宗旨。
1.1 彈簧減震器
彈簧減震器是最早被使用的減震裝置,其優點是能穩定地減少震動,但缺點是會產生共振,且不會吸收震動過程中的能量。為了改善不能吸收振動能量的缺點,設計者在其中加入了橡膠,但這一做法又引入了新的問題——加入橡膠的減震器只能單向減震。
1.2 液壓減震器
接著出現的是在20世紀初被廣泛使用的液壓減震器,這種減震器也用到了橡膠,橡膠在這種減震器中被連成中空通道,油液通過這一通道產生阻尼從而衰減震動產生的能量。在30年代搖臂式液壓減震器憑借其能在高工作壓力的條件下穩定工作而得到大眾認可,得到廣泛使用,但由于其減震效果易受溫度影響,減震器體積大,結構復雜等缺點逐漸被淘汰。
取代它的是筒式液壓減震器。40年代較為流行的是雙筒式液壓減震器,這種減震器的優缺點都十分明顯,優點是成本低、質輕且性能良好,缺點則十分致命,因為雙筒式液壓減震器要求油液量始終保持在一定值以上,以保證能夠充分在兩個內腔之間轉移,一旦不夠則不但起不到減震的效果反而會引起更大的沖擊。
1.3 充氣式液壓減震器
為了解決充油不及時的問題,50年代人們又研制出了新型減震器——充氣式液壓減震器。這種減震器是利用大斷面O型密封圈和安裝在缸筒底部的浮動活塞,共同構造出一個隔離空氣和油氣的密閉氣室。這種減震器產生阻尼的原理為:汽車震動帶來的活塞往復運動使上下腔產生油液壓差,壓力差帶動壓力閥和伸張閥來回往復運動,從而產生阻尼,減少震動能量。
2 減震器發展現狀
2.1 我國汽車減震器發展現狀
我國汽車減震器的發展比起世界發達國家減震器的發展,處于較為緩慢和落后的地位,僅相當于發達國家80年代的水平。目前我國大部分汽車的減震器還是用40年代興起的雙筒式液壓減震器,高檔轎車減震器則大部分采用國外進口的方式,這一技術阻礙了我國汽車技術的發展,成為亟需解決的問題。
經過十多年長足的發展,我國汽車減震器也在CKD方面取得了極大的進步。首先是涌現出一批專業制造汽車減震器的生產廠家,包括注抽機、清洗機等;其次配套于汽車減震器的其它零部件的生產水平也大大好轉;再次根據國家和行業制定的減震器和零部件標準,我國制造的減震器及其零部件越來越符合標準,達到了高質量,高標準。
2.2 國外汽車減震器發展現狀
與國內仍處于傳統的雙筒式液壓減震器不同,國際上的減震器已經有了越來越多的種類,能夠滿足各種各樣的需求,比如減低減震器的噪聲,美化減震器的外觀等。目前國外市場上主要有充氣式減震器:荷載感應式充氣減震器和位置依存式充氣減震器;自適應減震器:電流變減震器和電磁流變減震器等。但市面上使用率較高的還屬于雙筒式液壓減震器,這些新式減震器僅處于市場試用的階段。
3 汽車減震器的發展趨勢
為了滿足人們對減震器的外觀和性能上的要求,越來越多的新型減震器涌現出來,比如復合減震器、自適應可調減震器和新型減震器等。
3.1 復合型減震器
復合減震器結合了舊式傳統的液壓減震器和充氣減震器的優點,既改善了普通的雙筒液壓減震器的外觀龐大缺點,又降低了減震器的噪聲,降低了不能及時充油帶來的反沖力,穩定性高,靜摩擦力小。
3.2 新型減震器
新型減震器是利用電磁流變液體和電磁流變彈性技術來完成對阻尼的控制,理論上這種技術已經可以隨意控制阻尼大小從而實現減震。這種技術還處于實驗室層面,尚未能制造出實際可用的減震器,但其發展勢頭良好,未來也有很大希望在減震器市場上占有優勢地位。
3.3 自適應式減震器
這種減震技術的特點是能夠實現對阻尼的連續不間斷的調節,也可以實現分級調節。這種減震器由控制器、傳感器和執行機構等組成,其中執行機構實現阻尼的連續調節。這種技術已投入市場小規模試用,尚未完全推廣。
4 結束語
減震器技術的不斷提高,其最終目標都是為了更舒適的乘車體驗,所以高精度、高性能、高穩定性是減震器不變的追求,使駕駛者在駕駛時達到舒適性和操縱性的雙重享受。隨著理論的不斷完善,越來越多的減震器理念付諸于實踐,會促進汽車減震器行業的不斷發展繁榮。
參考文獻
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