汽车减振器简介

汽车减振器简介汽车减振器的基本原理及故障分析成都九鼎科技（集团）有限公司在现代汽车工程中，随着车速的日益提高，对车辆高平顺性、高舒适性的要求越来越高。当车辆运行中由地面干扰引起的冲击或振动通过车轮传递时，悬架对车身是一个有效的隔振装置，与悬架匹配良好的减振器，可以将90%以上的振动能量被阻尼掉。因此，减振器与悬架的良好匹配及其自身稳定而可靠的工作质量，对悬架性能的优劣至关重要。国内的汽车悬架，广泛采用的是筒式液压减振器，减振器内的工作介质是某种油液，严格地讲应该称之为液体紊流阻尼器。液体紊流阻尼器是迄今为止在技术上颇为成熟的一种减振器。从阻力和吸收能量方面作比较，它重量轻、外形小，能获得比较稳定的阻力，并且可以按需要决定工作速度与阻力的函数关系。筒式液压减振器的基本构成筒式液压减振器主要由：油封、活塞杆、活塞阀、底阀、工作缸、贮油缸以及上下连接件等组成。减振器上下两端相对运动时，液压油流经一定的通道产生节流，由阀两端的压差形成阻尼力，来实现减振器的阻尼特性。减振器的工作过程由是复原行程和压缩行程持续交变过程形成的。减振器在拉伸（复原）工况下的工作原理：当活塞杆带动活塞拉伸相对工作缸上移时，称为复原行程。此时由于上腔的体积减小，下腔的体积增大，使上腔的工作压力高于下腔，上腔的工作液使流通阀关闭，使复原阀打开通过复原阀节流后向下腔流动产生复原（拉伸）阻力。原理图拉.ppt减振器在压缩工况下的工作原理当活塞杆带动活塞压缩相对工作缸下移时，称为压缩行程。此时上腔的体积增大，下腔的体积减小，使下腔的工作压力高于上腔，下腔的工作液使复原阀关闭，流通阀打开，下腔的工作液通过流通阀向上腔流动充满上腔。原理图压.ppt五十铃系列减振器我公司生产的五十铃系列减振器，采用的是传统的日本减振器产品结构，这是复原阀和流通阀为一体，压缩阀、补偿阀为一体的自洁式阀系结构。这种型式的阀结构紧凑，基长可以做的较小。其阻力的控制由一组阀片的刚性来控制，阻力的调整可以通过改变阀片的数量来实现，调整方便。这种阀工作时有自身清洁的作用，以避免阀在工作时节流通道的堵塞，性能比较稳定。五十铃结构减振器.ppt复原行程活塞向上低速运动时，活塞上腔的油液，通过活塞上端的常通孔（即复原阀开口阀片上开口槽）流入下腔。常通孔节流产生油液阻尼形成减振器低速复原阻尼力。复原阀低速工作状态.ppt活塞向上中速运动时，这里由于活塞上腔压力增高，压迫复原阀座向下运动，使阀片变形，直至打开复原阀，油液通过复原阀座上复原孔，从复原阀座与复原阀片向下变形后的间隙流入下腔。开阀后的压差是产生减振器中速复原阻尼力的基础。活塞向上高速运动时，复原阀全开，使复原阀开度与复原阀座上的复原孔面积等效，形成复原阀最大开度。这时的工作压力等效复原孔产生的油液阻尼形成高速阻尼力。复原阀高速工作状态.ppt压缩行程活塞向下低速运动时，压缩阀上腔的油液，通过压缩阀座上端的常通孔（即压缩阀开口阀片上开口槽）流入储油腔。常通孔节流产生油液阻尼形成减振器低速压缩阻尼力。压缩阀低速工作状态.ppt活塞向下中速运动时，这里由于压缩阀上腔压力增高，压迫压缩阀座向下运动，使压缩阀片向内变形，直至打开压缩阀，油液通过压缩阀座上压缩孔，从压缩阀座与压缩阀片向下变形后的间隙流入下腔。开阀压力产生了减振器中速乃至向高速过渡的压缩阻尼力。活塞向下高速运动时，压缩阀全开，使压缩阀开度与压缩阀座上的压缩孔面积等效，形成压缩阀最大开度。这时的工作压力等效压缩通孔产生的油液阻尼形成高速压缩阻尼力。压缩阀高速工作状态.ppt高速畸变与临界速度液压减振器在复原行程末期，活塞处于减振器工作腔顶部，此时，流入下腔的工作液不足以充满减振器下腔，在后续压缩行程初期，活塞便会“空行”一段距离，表现在示功图上为空程。下腔工作液的补偿是由底阀上开设的补偿阀完成的，由于液压减振器的结构所限，补偿阀的开度是有一定限值的，补偿的最大流量也是一定的。减振器复原行程中，下腔要求补偿的流量却是随减振器工作速度的增大而增加的。因此，当速度增大到一定程度时，便会发生补偿阀补油不足的现象，使压缩行程最终出现空程，这称为减振器的高速畸变。对于液压减振器，无论将补偿阀设计得如何灵敏，都存在着一个临界速度：当减振器工作速度高于此临界速度时，减振器外特性便会发生畸变,这是一般液压减振器固有的缺陷,若想避免这种高速畸变发生，只有采用充气减振器，以提高储油腔内的压力，形成一定的背压，增大贮油缸和工作缸下腔的压差，提高了补偿阀的补偿能力，从而提高临界速度，使减振器具有更高的抗畸变能力,。充气式减振器充气式减振器内的工作液在预充的气体作用下,提高了补偿阀的补偿能力，从而提高临界速度，即使减振器受到急剧的拉伸和压缩作用，工作液也不会产生“乳化”和“空化”现象，有利于消除一般液压减振器固有的缺陷、减振器的工作噪音，使减振器的工作性能更加稳定，高频状态下舒适性得到了充分的提高。充气减振器.ppt充气减振器的密封性要求高，因此制造充气减振器的难度在于：减振器的充气方法及是充气后减振器阻力的控制、密封和寿命的保证。需要采用专用的充气装置及工艺、设计专用的密封件以保证减振器在充气后的综合性能。专用充气设备需专业减振器设备厂家制造。减振器的性能要求（五大性能试验）示功特性试验速度特性试验温度特性试验耐久性试验清洁度试验方法示功试验、速度特性试验、温度特性试验、耐久性试验按QC/T545-1999《汽车筒式减振器台架试验方法》清洁度检测按QC/T546-1999《汽车筒式减振器清洁度限值及测定方法》我公司的试验手段及能力：我公司的实验设备有：美国MTS公司生产的减振器综合性能测试设备双激振耐久试验机减振器双动综合性能试验台减振器单动高速性能试验台盐雾试验机高低温试验箱高精度弹簧测力机清洁度试验仪德国生产的万能材料试验机等设备我公司实验室可以进行减振器的示功、速度、温衰、滑动摩擦力、清洁度、泥水、微振幅等方面的耐久试验和检测，试验手段完善、齐全，可为减振器的开发提供足够的试验手段。我公司实验室是经过成都市质量监督检验站考察确认的试验室，现在我们已申请中国实验室国家认可委员会认可的国家级实验室,预计年底完成。被动悬架可行设计区理论示功特性、速度特性称之为减振器的外特性，人们要求为悬架系统配置适当的减振器，实质上就是要求设计外特性良好的减振器匹配悬架性能的需要，获得良好的振动效果。根据德国米奇克的汽车动力学理论，通过悬架动力学模型及系统振动特性的研究，使被动悬架可行设计归结为如图所示的可行设计范围；被动悬架可行设计区.ppt刚度比k的上下限分别为20和5;采用代表客车车轮阻尼比ζμ=0.2作为抵制轮胎弹跳振动的最低阻尼比,因此把每条曲线的ζμ=0.2便封闭了这族曲线的发散端而形成一个变形三角区。这个变形三角区代表了被动悬架的可行设计范围，具有被动悬架的现今所有车辆，大都处于这个可行设计区，软簧和轻阻尼的豪华轿车处于该区的右下域，而硬簧和重阻尼的赛车处于该区的左上域，这两种典型车辆不同的刚度和阻尼设置，反映了车辆设计更强调舒适性和安全性的侧重匹配原则。我公司与天津军事交通学院、北京振动与减振器工程研究中心合作开发了《悬架减振器计算机辅助设计与专家系统》软件，该软件结构与内容贯穿了（被动）悬架可行设计区线性理论，作为悬架减振器外特性匹配阻尼设计和反求的指导原则，该系统体现它的基本过程和方法。利用该软件，可以根据用户提供的相关参数（如车身、车轮质量等），设计（反求）出与车辆相匹配的减振器外特性参数指标，从而保证产品质量和车辆运行中的相对舒适性与安全性。如昌河铃木公司要求我公司对昌河北斗星车后悬架进行舒适改进，我们利用悬架减振器理论对昌河北斗星后减振器外特性的匹配进行设计反求，提出了匹配外特性的参数指标，按此参数制造的样件已通过昌铃公司对改进后的减振器舒适性的确认及25000公里的跑车路试。并且为主机厂如金杯SUV6495车、长城K1-SUV车等前、后减振器就悬架舒适性进行了匹配设计和样件试制，都得到了主机厂技术部门的认可。减振器主要故障及影响因素减振器早期漏油1油封处漏油2其它原因引起的漏油减振器异常噪声减振器失效油封处漏油原因油封耐磨性差，早期磨损；减振器在组装时清洁度差，使油封超常磨损；连杆表面粗糙度差，损伤油封。其它原因引起的漏油减振器装车位置不在理想的中间或压缩偏下限位置；连接件外装橡胶衬套形式不合理，导致橡胶衬套松旷。异响减振器的异响分为空程性异响与磨擦性异响，一种是减振器在一定条件下潜在的噪声源形成可听觉的噪声，这种潜在的噪声源是由于减振器外特性畸变形成的是某种空程性冲击噪声，在一定条件下，与车身的共振而产生的异响。一种是减振器油封与连杆之间的摩擦较大，而产生的摩擦异响。因此减摩降噪是减振器外特性设计和工艺控制的重要原则和目标。五十铃减振器故障判定标准1主题内容与适应范围本标准规定了五十铃筒式减振器主要故障的判定。本标准适用于五十铃系列车筒式减振器。2主要故障2.1漏油指减振器在静止和标准寿命期内工作状态下外表出现宏观的油液泄漏。2.2异响指减振器在标准寿命期内工作时零件发生干涉产生的非正常的响声。油液经阀节流产生的磨擦声不属于异响。2.3失效减振器在标准寿命期内丧失其功能，通常指减振器在标准寿命期内损失70%以上的阻力。3故障判定方法3.1漏油判定方法3.1.1减振器装车在标准寿命期内使用出现可见的油液泄漏，用干净棉布将其外表面擦拭干净后，在静止状态或手拉压减振器活塞杆，减振器出现可见的油液泄漏。若无油液泄漏再放置4小时以上后再复查是否有工作液泄漏，若无油液泄漏行驶5公里不出现油液为正常。3.2异响判定方法3.2.1检查减振器吊环、防尘罩、胶套、接头是否损坏、变形产生干涉、撞击、磨擦。3.2.2拆下减振器手拉压减振器手感检查是否有机械干涉异响（油封与活塞杆的摩擦为正常）。3.2.3拆换新减振器两次异响不能消除，应排除减振器产生异响的可能。3.3失效判定方法3.3.1在恶劣路面时速60KM，行驶2公里用手感减振器油筒是否发热，无温热感（不高于手温）为减振器失效3.3.1拆下减振器手拉压减振器手感检查明显感觉无阻力为减振器失效（减振器必须符合正常装车时的上下方向）。4时效期时效期按供需双方（指减振器制造公司和汽车制造公司）签订的有关质量技术协议（合同）约定；如无约定按正常使用2万公里，出厂后1年两者先到为限。