大家都知道汽车的减震器,但真正了解减震器构造的人并不多。
减震器主要有弹簧和阻尼器两个部分组成,弹簧的作用主要是支撑车身重量,而阻尼器则是起到减少震动的作用。
“阻尼”在汉语词典中的解释为:“物体在运动过程中受各种阻力的影响,能量逐渐衰减而运动减弱的现象”。阻尼器就是人造的物体运动衰减工具。
为了防止物体突然受到的冲击,阻尼在我们现实生活中有着广泛的应用,比如汽车的减震系统,还有弹簧门被打开后能缓缓地关闭等等。
阻尼器的种类很多,有空气阻尼器、电磁阻尼器、液压阻尼器等等。我们车上使用的是液压阻尼器。
大家知道,弹簧在受到外力冲击后会立即缩短,在外力消失后又会立即恢复原状,这样就会使车身发生跳动,如果没有阻尼,车轮压到一块小石头或者一个小坑时,车身会跳起来,令人感觉很不舒服。有了阻尼器,弹簧的压缩和伸展就会变得缓慢,瞬间的多次弹跳合并为一次比较平缓的弹跳,一次大的弹跳减弱为一次小的弹跳,从而起到减震的作用。
为了了解减震器的工作原理,我们把防尘罩和弹簧去掉,直接看到阻尼器(见图一)。
液压阻尼器利用液体在小孔中流过时所产生的阻力来达到减缓冲击的效果。
红圈中是活塞,它把油缸分为了上下两个部分。当弹簧被压缩,活塞向下运行,活塞下部的空间变小,油液被挤压后向上部流动;反之,油液向下部流动。
不管油液向上还是向下流动,都要通过活塞上的阀孔。油液通过阀孔时遇到阻力,使活塞运行变缓,冲击的力量有一部分被油液吸收减缓了。
下面是压缩行程示意图,表示减震器受力缩短的过程。
图二为活塞向下运行,流通阀开启,油缸下部的油液受到压力通过流通阀向油缸上部流动。
图三为活塞向下运行,压力达到一定程度时,压缩阀开启,油缸下部的油液通过压缩阀流向油缸外部储存空间。
图中红色大箭头表示活塞运动方向,红色小箭头表示油液流动方向。
下面是伸张行程示意图,表示减震器在弹簧作用下恢复原状的过程。
图四为活塞向上运行,伸张阀开启,油缸上部的油液受到压力通过伸张阀向油缸下部流动。
图五为活塞向上运行,压力达到一定程度时,补偿阀开启,油缸外部储存空间的油液流回到油缸下部。
图中红色大箭头表示活塞运动方向,红色小箭头表示油液流动方向。
减震器
减震器(Absorber) ，减震器主要用来抑制弹簧吸震后反弹时的震荡及来自路面的冲击。在经过不平路面时，虽然吸震弹簧可以过滤路面的震动，但弹簧自身还会有往复运动，而减震器就是用来抑制这种弹簧跳跃的。减震器太软，车身就会上下跳跃，减震器太硬就会带来太大的阻力，妨碍弹簧正常工作。在关于悬挂系统的改装过程中，硬的减震器要与硬的弹簧相搭配，而弹簧的硬度又与车重息息相关，因此较重的车一般采用较硬的减震器。与引震曲轴相接的装置，用来抗衡曲轴的扭转震动(即曲轴受汽缸点火的冲击力而扭动的现象)。
工作原理
悬架系统中由于弹性元件受冲击产生震动，为改善汽车行驶平顺性，悬架中与弹性元件并联安装减震器，为衰减震动，汽车悬架系统中采用减震器多是液力减震器，其工作原理是当车架(或车身)和车桥间震动而出现相对运动时，减震器内的活塞上下移动，减震器腔内的油液便反复地从一个腔经过不同的孔隙流入另一个腔内。此时孔壁与油液间的摩擦和油液分子间的内摩擦对震动形成阻尼力，使汽车震动能量转化为油液热能，再由减震器吸收散发到大气中。在油液通道截面和等因素不变时，阻尼力随车架与车桥(或车轮)之间的相对运动速度增减，并与油液粘度有关。
减震器与弹性元件承担着缓冲击和减震的任务，阻尼力过大，将使悬架弹性变坏，甚至使减震器连接件损坏。因面要调节弹性元件和减震器这一矛盾。
(1) 在压缩行程(车桥和车架相互靠近)，减震器阻尼力较小，以便充分发挥弹性元件的弹性作用，缓和冲击。这时，弹性元件起主要作用。
(2) 在悬架伸张行程中(车桥和车架相互远离)，减震器阻尼力应大，迅速减震。
(3) 当车桥(或车轮)与车桥间的相对速度过大时，要求减震器能自动加大液流量，使阻尼力始终保持在一定限度之内，以避免承受过大的冲击载荷。
在汽车悬架系统中广泛采用的是筒式减震器，且在压缩和伸张行程中均能起减震作用叫双向作用式减震器，还有采用新式减震器，它包括充气式减震器和阻力可调式减震器。
双向作用筒式减震器工作原理说明：在压缩行程时，指汽车车轮移近车身，减震器受压缩，此时减震器内活塞3向下移动。活塞下腔室的容积减少，油压升高，油液流经流通阀8流到活塞上面的腔室(上腔)。上腔被活塞杆1占去了一部分空间，因而上腔增加的容积小于下腔减小的容积，一部分油液于是就推开压缩阀6，流回贮油缸5。这些阀对油的节约形成悬架受压缩运动的阻尼力。减震器在伸张行程时，车轮相当于远离车身，减震器受拉伸。这时减震器的活塞向上移动。活塞上腔油压升高，流通阀8关闭，上腔内的油液推开伸张阀4流入下腔。由于活塞杆的存在，自上腔流来的油液不足以充满下腔增加的容积，主使下腔产生一真空度，这时储油缸中的油液推开补偿阀7流进下腔进行补充。由于这些阀的节流作用对悬架在伸张运动时起到阻尼作用。
由于伸张阀弹簧的刚度和预紧力设计的大于压缩阀，在同样压力作用下，伸张阀及相应的常通缝隙的通道载面积总和小于压缩阀及相应常通缝隙通道截面积总和。这使得减震器的伸张行程产生的阻尼力大于压缩行程的阻尼力，达到迅速减震的要求。
产品分类
材料角度划分
从产生阻尼材料的角度划分，减震器主要有液压和充气两种，还有一种可变阻尼的减震器。
液压式
汽车悬架系统中广泛采用液力减震器。其原理是，当车架与车桥做往复相对运动儿活塞在减震器的缸筒内往复移动时，减震器壳体内的油液便反复地从内腔通过一些窄小的孔隙流入另一内腔。此时，液体与内壁的摩擦及液体分子的内摩擦便形成对振动的阻尼力。
充气式
充气式减震器是60年代以来发展起来的一种新型减震器。其结构特点是在缸筒的下部装有一个浮动活塞，在浮动活塞与缸筒一端形成的一个密闭气室种充有高压氮气。在浮动活塞上装有大断面的O型密封圈，它把油和气完全分开。工作活塞上装有随其运动速度大小而改变通道截面积的压缩阀和伸张阀。当车轮上下跳动时，减震器的工作活塞在油液种做往复运动，使工作活塞的上腔和下腔之间产生油压差，压力油便推开压缩阀和伸张阀而来回流动。由于阀对压力油产生较大的阻尼力，使振动衰减。
结构角度划分
减震器的结构是带有活塞的活塞杆插入筒内，在筒中充满油。活塞上有节流孔，使得被活塞分隔出来的两部分空间中的油可以互相补充。阻尼就是在具有粘性的油通过节流孔时产生的，节流孔越小，阻尼力越大，油的黏度越大，阻尼力越大。如果节流孔大小不变，当减震器工作速度快时，阻尼过大会影响对冲击的吸收。因此，在节流孔的出口处设置一个圆盘状的板簧阀门，当压力变大时，阀门被顶开，节流孔开度变大，阻尼变小。由于活塞是双向运动的，所以在活塞的两侧都装有板簧阀门，分别叫做压缩阀和伸张阀。
减震器按其结构，则分为单筒和双筒两种。可以进一步分为： 1.单筒气压减震器;2.双筒油压减震器;3.双筒油气减震器。
双筒式
指减震器有内外两个筒，活塞在内筒中运动，由于活塞杆的进入与抽出，内筒中油的体积随之增大与收缩，因此要通过与外筒进行交换来维持内筒中油的平衡。所以双筒减震器中要有四个阀，即除了上面提到的活塞上的两个节流阀外，还有装在内外筒之间的完成交换作用的流通阀和补偿阀。
单筒式
与双筒式相比，单筒式减震器结构简单，减少了一套阀门系统。它在缸筒的下部装有一个浮动活塞，(所谓浮动即指没有活塞杆控制其运动)，在浮动活塞的下面形成一个密闭的气室，充有高压氮气。上面提到的由于活塞杆进出油液而造成的液面高度变化就通过浮动活塞的浮动来自动适应之。除了上面所述两种减震器外，还有阻力可调式减震器。它可通过外部操作来改变节流孔的大小。最近的汽车将电子控制式减震器作为标准装备，通过传感器检测行驶状态，由计算机计算出最佳阻尼力，使减震器上的阻尼力调整机构自动工作。
对筒式减震器的具体说明
该减震器广泛应用在汽车悬架系统之中，且在压缩和伸张行程中都能起到减震作用，因此它又叫做双向作用式减震器。
组件包括：1.活塞杆;2.工作缸筒;3.活塞;4.伸张阀;5.储油缸筒;6.压缩阀;7.补偿阀;8流通阀;9.导向座;10.防尘罩;11.油封。
在汽车车轮移近车身，减震器受压缩时，此时减震器内活塞向下移动。活塞下腔室的容积减少，油压升高，油液流经流通阀流到活塞上面的腔室(上腔)。上腔被活塞杆占去了一部分空间，因而上腔增加的容积小于下腔减小的容积，一部分油液于是就推开压缩阀，流回储油缸。这些阀对油的节约形成悬架受压缩运动的阻尼力。减震器在车轮远离车身，减震器受拉伸，这时减震器的活塞向上移动。活塞上腔油压升高，流通阀关闭，上腔内的油液推开伸张阀流入下腔。由于活塞杆的存在，自上腔流来的油液不足以充满下腔增加的容积，主使下腔产生一真空度，这时储油缸中的油液推开补偿阀流进下腔进行补充。由于这些阀的节流作用，因此对悬架在做伸张运动时起到阻尼作用。
由于伸张阀弹簧的刚度和预紧力设计的大于压缩阀，在同样压力作用下，伸张阀及相应的常通缝隙和通道截面积总和小于压缩阀及相应常通缝隙通道截面积总和。这使得减震器的伸张行程产生的阻尼力大于压缩行程的阻尼力，达到迅速减震的要求。
