谈悬架不谈减震器,键盘车神你露馅了!

车迷们经常讨论悬架的布局方式——扭力梁、麦弗逊或多连杆 , 却很少聊到减震器的形式 。实际上,减震器是汽车悬架重要的一部分,和舒适性、操控性都息息相关 。很多时候一辆车动态表现怎么样,都和减震器脱不开关系 。
汽车一般将弹簧与减震器并联作为悬架弹性元件 。油液分子与孔壁摩擦,因为摩擦生热(内能),将这能量损耗掉,起到减震作用 。阻尼力与运动速度成比例,运动速度越快,阻尼力越大 。
阻尼液流动原理
这里又涉及到一个问题,因为摩擦产生的大量热量会释掉阻尼液,阻尼液粘度就会降低,导致阻尼值减?。?形成\”阻尼衰退\”(Shock Fade) 。这种现象不能消除,因为工作原理就是这样 , 没法从根源上改变 。所以 , 好点儿的避震为了规避这种现象,都会加大筒径,增加油液,让热量快些跑掉 。
优缺点
液压式避震器的发展久远 , 技术都已经很成熟了 , 成本相对较低,当然市场价的话不可避免的就要看你爱车的品牌了,品牌价值你懂的 。因为它的内部只有阻尼液一种 , 更容易获得我们想要的阻尼值 , 且行程较大 。但油压式为双筒结构散热相比单筒气压式要差,活塞面积相比单筒要小,因此最大承载力会小一些 。
现阶段,因为气压式减震的发展大多数车其实都使用的气压避震了 。
气压式减震器
50年代人们就研究出了气压式减震器,它与传统油压减震的区别在于多了一个气体室(一般为氮气惰性气体) 。
图为双筒式气压减震器,左侧蓝色气瓶为气体室 。另外还有部分减震器的气体室与主缸体共用,称为单筒式气压减震器,形式可能不同但原理都一样 。
双筒氮气减震
长安CS75后悬单筒氮气减震
这里有一个误区
气压式减震并非工作介质全为气体,主缸内仍为油液,只有气室内有部分氮气,气体与油液之间有一个可以活动的活塞将其分开 。活塞在压缩或伸张过程由于两侧压力变化可以运动 。下图中蓝色部分即为气体室 。
单筒式气压避震器剖视
那么气体的加入有什么优势,为什么要研究气压式减震器呢?
我认为油气结合是一种相互弥补的作用 , 油液(阻尼液)粘稠能够有效的衰减振动,但也反应迟钝,响应不够迅速,气体能够迅速响应但减震又会很硬,两者相结合正好刚柔并济 , 岂不美妙 。
现在很多车都已经用上了气压式避震器,看看你爱车的避震器上有没有写“内含低压(高压)气体”几个字 。如上文提到的长安CS95,2014款长安CX20等。
竞技方面气压式减震器才是如火如荼,上到F1,下到大学生方程式,具有良好品质的气压式减速器被广泛使用 。
长安CX20
F1法拉利
方程式合肥工业大学车队
可变阻尼式减震器则是以上两种减速器的改进 。在阀门上设计了可以手动调节孔径的结构(可以想象是注射器的喷嘴尺寸改变) , 业内所谓多档减震就是有多个挡位来调节孔径或者孔量 。
一般用户没事儿谁也不会去调自家阻尼,所以大多车企都是安装的单档的避震,当然这个避震也是经过严格选型,阻尼值满足要求的 。
空气弹簧与气动避震的区别是什么?
能够调节车身高度的是空气弹簧,空气弹簧简单理解起来就是把弹簧换成了气囊 。它的刚度(软硬)是可以根据气压来调节的 。它可以充气来提高刚度增加车身高度,放气减小刚度,降低车身 。低趴的车身或者是改了短弹簧 , 或者就是它的空气弹簧故意放了气吧 。
宝马528改装空气弹簧
10代思域改装绞牙避震
但不同驾驶过程中,悬架软硬的改变得益于避震,如果汽车装有可以自动改变阻尼的减震器,在运动模式或者过弯工况及时增大阻尼 , 就能使车变得更硬朗 。而在平直道路上,降低悬架阻尼能获得更好的舒适性 。
电磁式减震器
电磁式减震器是一种主动减震器 。最大的特点就是它能够通过汽车ECU(汽车的大脑)获得信号,实时改变阻尼 , 控制悬架软硬 。理论上ECU可以控制它1秒内改变阻尼值一千次 。没错,和你想的一样这玩意儿不是便宜货 。
电磁式减震器原理
奥迪TT就使用了这种可控阻尼技术 , 其将阻尼液中加入细小的铁成分,再给线圈通上电流,线圈内便产生电压,从而形成一个磁场,并改变阻尼液分子的排列方向来影响铁粒流动的阻力 , 电流越大阻尼越大,反之越小 。这种另辟蹊径的思想以后的减震器发展方向一定是向着主动控制发展的 。随传感器技术和优秀算法的发展而发展 。
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