充氣式減振器基本原理

在減振器缸筒的下部有一個(gè)浮動(dòng)活塞2，使工作腔形成三個(gè)部分。在浮動(dòng)活塞與缸筒一端形成的腔室中充入高壓氮?dú)?浮動(dòng)活塞的上面是減振器油液，浮動(dòng)活塞上裝有大斷面的O形密封圈3，把油和氣完全隔開，形成封氣活塞;工作活塞8 上裝有隨其運(yùn)動(dòng)速度大小而改變通道截面積的壓縮閥4 和伸張閥7，此二閥均由一組厚度相同，直徑不等，由大到小而排列的彈簧鋼片組成。

當(dāng)車輪跳動(dòng)時(shí)，減振器的工作活塞在油液中往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使工作活塞的上腔與下腔之間產(chǎn)生油壓差，壓力油便推開壓縮閥或伸張閥而來回流動(dòng)。由于閥對壓力油產(chǎn)生較大的阻尼力而使振動(dòng)衰減。

由于下腔高壓氮?dú)獾拇嬖?，便可以利用氮?dú)獾呐蛎浐蛪嚎s，借助浮動(dòng)活塞的上下運(yùn)動(dòng)來補(bǔ)償因活塞桿的進(jìn)出而引起的缸筒容積的變化。因此不再需要儲(chǔ)油腔，當(dāng)然也就不需要儲(chǔ)油缸筒了，所以這種減振器也稱為單筒式減振器。而雙向作用筒式減振器既有工作缸筒，又有儲(chǔ)油缸筒，故稱雙筒式減振器。

充氣式減振器作為一種新型減振器，與雙向作用筒式減振器相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):

①由于采用浮動(dòng)活塞，不需要儲(chǔ)油缸筒還減少了一套閥門系統(tǒng)，使結(jié)構(gòu)大為減化;

②在防塵罩直徑相同的條件下，充氣式減振器工作缸筒及活塞直徑大，可以產(chǎn)生更大的阻尼力;

③減振器中的高壓氮?dú)饽軠p少車輪遇到?jīng)_擊力時(shí)產(chǎn)生的高頻振動(dòng)，且有助于消除噪聲;

④充氣式減振器由于浮動(dòng)活塞的存在，消除了油液的乳化現(xiàn)象。充氣式減振器的缺點(diǎn)是:對油封要求高;充氣工藝復(fù)雜，修理困難;當(dāng)缸筒受到?jīng)_擊而變形時(shí)，減振器就不能工作。

在汽車懸架系統(tǒng)中廣泛采用的是筒式減振器，且在壓縮和伸張行程中均能起減振作用叫雙向作用式減振器，還有采用新式減振器，它包括充氣式減振器和阻力可調(diào)式減振器。

汽車上使用的減振器有雙向作用筒式減振器、充氣式減振器和阻尼可調(diào)式減振器3種。

雙向作用筒式減振器一般由4個(gè)閥，3個(gè)缸筒、兩個(gè)吊耳和1個(gè)活塞及活塞桿等組成，如圖2所示。

缸筒10是防塵罩。缸筒5為儲(chǔ)油缸，內(nèi)裝部分油液，其下端通過與底座焊接在一起的吊耳與車橋相連。缸筒2為工作缸，其內(nèi)裝滿油液，上端密封?；钊麠U1的上端與防塵罩10和吊耳焊為一體固定到車架上，下端裝有活塞3?；钊麑⒐ぷ鞲追譃樯?、下兩腔。活塞上有伸張閥4和流通閥8。工作缸下部的支座上裝有壓縮閥6和補(bǔ)償閥7。流通閥和補(bǔ)償閥的彈簧較軟，較低的油壓即可使其關(guān)閉或開啟。壓縮閥和伸張閥的彈簧較硬，需要較大的油壓才能開啟，油壓稍降低立刻關(guān)閉。

其工作原理是當(dāng)車架與車橋作往復(fù)相對運(yùn)動(dòng)，而活塞在缸筒內(nèi)往復(fù)移動(dòng)時(shí)，減振器內(nèi)的油液在通過閥上窄小的孔隙于兩相互隔離的內(nèi)腔間往復(fù)流動(dòng)，由于孔壁與油液間的摩擦及液體分子的內(nèi)摩擦形成了阻尼力，從而將車身振動(dòng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能被油液和殼體吸收，然后散入大氣。阻尼力與通過油液通道的截面積、閥門彈簧剛度及油液的粘度有關(guān)。

車輪上跳時(shí)，減振器受壓縮，活塞相對缸筒下移，于是工作缸下腔容積減少，油壓升高，油液經(jīng)流通閥流入工作缸的上腔。由于上腔被活塞桿占去一部分空間，上腔增加的容積小于下腔減少的容積，故還有一部分油液推開壓縮閥，流回儲(chǔ)油缸5，這些閥對油液的節(jié)流便形成對懸架壓縮運(yùn)動(dòng)的阻尼力。車輪下落時(shí)，減振器受拉伸，活塞相對缸筒上移，于是工作缸上腔油壓升高，流通閥關(guān)閉，油液推開伸張閥流入下腔。同樣，由于活塞桿的存在，自上腔流入下腔的油液不足以充滿下腔增加的容積，在下腔產(chǎn)生一定的真空度，這時(shí)儲(chǔ)油缸中的油液推開補(bǔ)償閥流入下腔進(jìn)行補(bǔ)充。此過程閥的節(jié)流作用形成對懸架伸張運(yùn)動(dòng)的阻尼力。

充氣式減振器由一個(gè)缸筒兩個(gè)活塞、一個(gè)密封圈，兩個(gè)閥組成。如圖3所示。

工作缸內(nèi)裝有工作活塞和浮動(dòng)活塞，工作活塞在上，浮動(dòng)活塞在下，將工作缸分割為三部分。浮動(dòng)活塞下部與缸筒間形成的密閉氣室內(nèi)充滿高壓氮?dú)猓?dòng)活塞邊緣處的大斷面O形密封圈，將浮動(dòng)活塞上方的油液與下方氮?dú)夥珠_。工作活塞上設(shè)有能隨活塞運(yùn)動(dòng)速度變化而改變通道過流面積的壓縮閥和伸張閥，兩閥均由一組厚度相同、直徑不等、由大到小排列的彈簧鋼片組成。

當(dāng)車輪相對車架運(yùn)動(dòng)時(shí)，工作活塞在油液中往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使工作活塞的上、下腔之間產(chǎn)生油壓差，之后壓力油推開壓縮閥或伸張閥來回流動(dòng)。由于閥對壓力油產(chǎn)生較大阻尼力，使振動(dòng)衰減。由于活塞桿的存在而引起的缸筒容積變化，由浮動(dòng)活塞上、下運(yùn)動(dòng)來補(bǔ)償。

阻力可調(diào)式減振器 缸筒內(nèi)裝有活塞，活塞中部孔內(nèi)又裝有空心連桿，空心連桿上端固定在氣室下殼上，在空心連桿內(nèi)還裝有柱塞桿及柱塞。柱塞桿上端頂靠在彈簧座及膜片上。于彈簧座和柱塞桿之間裝有彈簧。空心連桿的下端靠近活塞上表面處做有節(jié)流孔。如圖4所示。

阻力可調(diào)試減振器用在彈性元件為空氣彈簧的懸架上。工作時(shí)，隨著汽車載荷增加，空氣彈簧內(nèi)氣壓的升高，與之相通的氣室內(nèi)氣壓也升高，并壓迫膜片下移直至與彈簧產(chǎn)生的壓力相平衡為止。膜片下移時(shí)還會(huì)對柱塞桿及其下端的柱塞施壓，使之下移。當(dāng)柱塞相對空心連桿上的節(jié)流孔位置達(dá)到開始封堵起，節(jié)流孔的通道截面積開始減少，因此通過節(jié)流孔的液體量減少，即增加了油液的流動(dòng)阻力。當(dāng)汽車載荷減少時(shí)，柱塞上移，節(jié)流孔的通道截流面積增大，減少了油液的流動(dòng)阻力。