減震器的用途
為加速車架與車身振動的衰減,以改善汽車的行駛平順性(舒適性),在大多數(shù)汽車的懸架系統(tǒng)內(nèi)部裝有減震器
減震器的分類
減震器從產(chǎn)生阻尼的材料這個角度劃分主要有液壓和充氣兩種,還有一種可變阻尼的減震器. 按結(jié)構(gòu)分單筒和雙筒兩種?,F(xiàn)在常用的減震器有:
1.單筒氣壓減震器;
2.雙筒油壓減震器;
3.雙筒油氣減震器。
減震器的結(jié)構(gòu)
減震器的結(jié)構(gòu)是帶有活塞的活塞桿插入筒內(nèi),在筒中充滿油?;钊嫌泄?jié)流孔,使得被活塞分隔出來的兩部分空間中的油可以互相補充。阻尼就是在具有粘性的油通過節(jié)流孔時產(chǎn)生的,節(jié)流孔越小,阻尼力越大,油的黏度越大,阻尼力越大。如果節(jié)流孔大小不變,當(dāng)減震器工作速度快時,阻尼過大會影響對沖擊的吸收。因此,在節(jié)流孔的出口處設(shè)置一個圓盤狀的板簧閥門,當(dāng)壓力變大時,閥門被頂開,節(jié)流孔開度變大,阻尼變小。由于活塞是雙向運動的,所以在活塞的兩側(cè)都裝有板簧閥門,分別叫做壓縮閥和伸張閥。
減震器按其結(jié)構(gòu)可分為雙筒式和單筒式。雙筒式是指減震器有內(nèi)外兩個筒,活塞在內(nèi)筒中運動,由于活塞桿的進(jìn)入與抽出,內(nèi)筒中油的體積隨之增大與收縮,因此要通過與外筒進(jìn)行交換來維持內(nèi)筒中油的平衡。所以雙筒減震器中要有四個閥,即除了上面提到的活塞上的兩個節(jié)流閥外,還有裝在內(nèi)外筒之間的完成交換作用的流通閥和補償閥。
與雙筒式相比,單筒式減震器結(jié)構(gòu)簡單,減少了一套閥門系統(tǒng)。它在缸筒的下部裝有一個浮動活塞,(所謂浮動即指沒有活塞桿控制其運動),在浮動活塞的下面形成一個密閉的氣室,充有高壓氮氣。上面提到的由于活塞桿進(jìn)出油液而造成的液面高度變化就通過浮動活塞的浮動來自動適應(yīng)之。除了上面所述兩種減震器外,還有阻力可調(diào)式減震器。它可通過外部操作來改變節(jié)流孔的大小。最近的汽車將電子控制式減震器作為標(biāo)準(zhǔn)裝備,通過傳感器檢測行駛狀態(tài),由計算機計算出最佳阻尼力,使減震器上的阻尼力調(diào)整機構(gòu)自動工作。
汽車減震器的工作原理
懸架系統(tǒng)中由于彈性元件受沖擊產(chǎn)生震動,為改善汽車行駛平順性,懸架中與彈性元件并聯(lián)安裝減震器,為衰減震動,汽車懸架系統(tǒng)中采用減震器多是液力減震器,其工作原理是當(dāng)車架(或車身)和車橋間震動而出現(xiàn)相對運動時,減震器內(nèi)的活塞上下移動,減震器腔內(nèi)的油液便反復(fù)地從一個腔經(jīng)過不同的孔隙流入另一個腔內(nèi)。此時孔壁與油液間的摩擦和油液分子間的內(nèi)摩擦對震動形成阻尼力,使汽車震動能量轉(zhuǎn)化為油液熱能,再由減震器吸收散發(fā)到大氣中。在油液通道截面和等因素不變時,阻尼力隨車架與車橋(或車輪)之間的相對運動速度增減,并與油液粘度有關(guān)。
減震器與彈性元件承擔(dān)著緩沖擊和減震的任務(wù),阻尼力過大,將使懸架彈性變壞,甚至使減震器連接件損壞。因面要調(diào)節(jié)彈性元件和減震器這一矛盾。
(1) 在壓縮行程(車橋和車架相互靠近),減震器阻尼力較小,以便充分發(fā)揮彈性元件的彈性作用,緩和沖擊。這時,彈性元件起主要作用。
(2) 在懸架伸張行程中(車橋和車架相互遠(yuǎn)離),減震器阻尼力應(yīng)大,迅速減震。
(3) 當(dāng)車橋(或車輪)與車橋間的相對速度過大時,要求減震器能自動加大液流量,使阻尼力始終保持在一定限度之內(nèi),以避免承受過大的沖擊載荷。
在汽車懸架系統(tǒng)中廣泛采用的是筒式減震器,且在壓縮和伸張行程中均能起減震作用叫雙向作用式減震器,還有采用新式減震器,它包括充氣式減震器和阻力可調(diào)式減震器。
雙向作用筒式減震器工作原理說明。在壓縮行程時,指汽車車輪移近車身,減震器受壓縮,此時減震器內(nèi)活塞3向下移動?;钊虑皇业娜莘e減少,油壓升高,油液流經(jīng)流通閥8流到活塞上面的腔室(上腔)。上腔被活塞桿1占去了一部分空間,因而上腔增加的容積小于下腔減小的容積,一部分油液于是就推開壓縮閥6,流回貯油缸5。這些閥對油的節(jié)約形成懸架受壓縮運動的阻尼力。減震器在伸張行程時,車輪相當(dāng)于遠(yuǎn)離車身,減震器受拉伸。這時減震器的活塞向上移動。活塞上腔油壓升高,流通閥8關(guān)閉,上腔內(nèi)的油液推開伸張閥4流入下腔。由于活塞桿的存在,自上腔流來的油液不足以充滿下腔增加的容積,主使下腔產(chǎn)生一真空度,這時儲油缸中的油液推開補償閥7流進(jìn)下腔進(jìn)行補充。由于這些閥的節(jié)流作用對懸架在伸張運動時起到阻尼作用。
由于伸張閥彈簧的剛度和預(yù)緊力設(shè)計的大于壓縮閥,在同樣壓力作用下,伸張閥及相應(yīng)的常通縫隙的通道載面積總和小于壓縮閥及相應(yīng)常通縫隙通道截面積總和。這使得減震器的伸張行程產(chǎn)生的阻尼力大于壓縮行程的阻尼力,達(dá)到迅速減震的要求。
為了使車架與車身的振動迅速衰減,改善汽車行駛的平順性和舒適性,汽車懸架系統(tǒng)上一般都裝有減震器,
目前汽車上廣泛采用的是雙向作用筒式減震器。
減震器是汽車使用過程中的易損配件,減震器工作好壞,將直接影響汽車行駛的平穩(wěn)性和其它機件的壽命,因此我們應(yīng)使減震器經(jīng)常處于良好的工作狀態(tài)??捎孟铝蟹椒z驗減震器的工作是否良好。
1.使汽車在道路條件較差的路面上行駛10km后停車,用手摸減震器外殼,如果不夠熱,說明減震器內(nèi)部無阻力,減震器不工作。此時,可加入適當(dāng)?shù)臐櫥?,再進(jìn)行試驗,若外殼發(fā)熱,則為減震器內(nèi)部缺油,應(yīng)加足油;否則,說明減震器失效。
2.用力按下保險杠,然后松開,如果汽車有2~3次跳躍,則說明減震器工作良好。
3.當(dāng)汽車緩慢行駛而緊急制動時,若汽車振動比較劇烈,說明減震器有問題。
4.拆下減震器將其直立,并把下端連接環(huán)夾于臺鉗上,用力拉壓減振桿數(shù)次,此時應(yīng)有穩(wěn)定的阻力,往上拉(復(fù)原)的阻力應(yīng)大于向下壓時的阻力,如阻力不穩(wěn)定或無阻力,可能是減震器內(nèi)部缺油或閥門零件損壞,應(yīng)進(jìn)行修復(fù)或更換零件。
在確定減震器有問題或失效后,應(yīng)先查看減震器是否漏油或有陳舊性漏油的痕跡。
油封墊圈、密封墊圈破裂損壞,貯油缸蓋螺母松動。可能是油封、密封墊圈損壞失效,應(yīng)更換新的密封件。如果仍然不能消除漏油,應(yīng)拉出減震器,若感到有發(fā)卡或輕重不一時,再進(jìn)一步檢查活塞與缸筒間的間隙是否過大,減震器活塞連桿有無彎曲,活塞連桿表面和缸筒是否有劃傷或拉痕。
如果減震器沒有漏油的現(xiàn)象,則應(yīng)檢查減震器連接銷、連接桿、連接孔、橡膠襯套等是否有損壞、脫焊、破裂或脫落之處。若上述檢查正常,則應(yīng)進(jìn)一步分解減震器,檢查活塞與缸筒間的配合間隙是否過大,缸筒有無拉傷,閥門密封是否良好,閥瓣與閥座貼合是否嚴(yán)密,以及減震器的伸張彈簧是否過軟或折斷,根據(jù)情況采取修磨或換件的辦法修理。
另外,減震器在實際使用中會出現(xiàn)發(fā)出響聲的故障,這主要是由于減震器與鋼板彈簧、車架或軸相碰撞,膠墊損壞或脫落以及減震器防塵筒變形,油液不足等原因引起的,應(yīng)查明原因,予以修理。
減震器在進(jìn)行檢查修復(fù)后應(yīng)在專門試驗臺上進(jìn)行工作性能試驗,當(dāng)阻力頻率在100±1mm時,其伸張行程和壓縮行程的阻力應(yīng)符合規(guī)定。如解放CAl091伸張行程最大阻力為2156~2646N,壓縮行程最大阻力為392~588N;東風(fēng)車伸張行程最大阻力為2450~3038N,壓縮行程最大阻力為490~686N。
如果沒有試驗條件,我們還可以采用一種經(jīng)驗做法,即用一鐵棒穿入減震器下端吊環(huán)內(nèi),用雙腳踩住其兩端,雙手握住上吊環(huán)往復(fù)拉2~4次,當(dāng)向上拉時阻力很大,向下壓時不感到費力,而且拉伸的阻力與修理前相比有所恢復(fù),無空程感,則表明減震器基本正常。