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1、汽车减振器基础知识培训你现在浏览的是第一页，共23页1.1.减震器减震器功能功能 减震器是为了消除路面输入带来的震动而使用的。即，利用流体把弹簧的弹性能量转换成减震器是为了消除路面输入带来的震动而使用的。即，利用流体把弹簧的弹性能量转换成热能，使车辆运动收敛最合理化，以给驾驶者舒适感和稳定感，有助于提高行驶稳定性。热能，使车辆运动收敛最合理化，以给驾驶者舒适感和稳定感，有助于提高行驶稳定性。图图1 1 减震器减震器的功能的功能热能释放热能释放弹簧弹簧减震器减震器冲击能冲击能振动能振动能热能热能你现在浏览的是第二页，共23页1)1)抑制行驶时传达给车身抑制行驶时传达给车身(Body)(Body)
2、的大震动，以提高乘车舒适感的大震动，以提高乘车舒适感(Ride Comport)(Ride Comport)。-缓冲传达给驾驶者和乘客的冲击，以提高乘车舒适感，降低疲劳。缓冲传达给驾驶者和乘客的冲击，以提高乘车舒适感，降低疲劳。-保护装载的货物。保护装载的货物。-延长车身寿命，防止弹簧损坏。延长车身寿命，防止弹簧损坏。2)2)抑制行驶时车轮的快速震动，以防止轮胎离开路面，从而改善行使稳定性抑制行驶时车轮的快速震动，以防止轮胎离开路面，从而改善行使稳定性 (Ride Handling)(Ride Handling)。-改善行驶稳定性及调整性。改善行驶稳定性及调整性。-有效地把有效地把发动机爆燃压
3、力发动机爆燃压力传达到地面，以节约燃料费用。传达到地面，以节约燃料费用。-提高刹车效果。提高刹车效果。-延长车体各个部分的寿命，节约车的维护费用。延长车体各个部分的寿命，节约车的维护费用。减震器减震器的功能的功能你现在浏览的是第三页，共23页2.2.减震器减震器减震原理减震原理图图2-12-1的的质质量量M M变变形形XoXo，然然后后放放手手，那那么么从从放放手手的的瞬瞬间间开开始始质质量量M M开开始始振振动动,在在无无任任何何阻阻力力的的情情况况下下，受受到到弹弹簧簧的的弹弹力力重重复复做做如如图图2-32-3中中(I)(I)的的特特定定固固有有振振动动频频率率的的周周期期运运动动。一一
4、方方面面，在在图图2-22-2的的情情况况中中，安安装装了了阻阻尼尼器器“C”C”，所所以以在在加加上上同同样样的的变变形形后后放放手手，就就如如图图2-32-3中中 (II)(II)，随随着着时时间间振振幅幅减减少少，特特定定的的周周期期运运动动被被吸吸收收。如如此此，在在图图2-12-1的的状状态态下下车车辆辆驶驶过过突突出出部部位位，车车体体开开始始持持续续振振动动，共共振振引引起起摆摆动动，影影响响乘乘车车舒舒适适性性和和驾驾驶驶稳稳定定性性。此此时时，若若要要抑抑制制振振动动，则则要要如如图图2-22-2安安装装D D阻阻尼尼器器“C”C”相相应应的的抵抵抗抗力力。抑制质量。抑制质量
5、M M的振动的抵抗力叫做的振动的抵抗力叫做阻尼力，起生成阻尼力作用的阻尼力，起生成阻尼力作用的DamperDamper叫做叫做减震器减震器。图2 阻尼力效果2-1 2-2 2-3 你现在浏览的是第四页，共23页3.3.减震器减震器的构造的构造减震器由产生阻尼力的活塞阀和底阀减震器由产生阻尼力的活塞阀和底阀（BodyBody Valve)Valve)，储存油和气体（空气）的，储存油和气体（空气）的气缸本体和贮存管，传达车体运动的连气缸本体和贮存管，传达车体运动的连杆，防止内部气体或油泄漏的油封构成。杆，防止内部气体或油泄漏的油封构成。而且，以活塞阀为基准，其上称作活塞而且，以活塞阀为基准，其上称
6、作活塞上上室室，其其下下称称作作活活塞塞下下室室，贮贮存存管管和和气气缸缸本本体体之之间间的的空空间间叫叫贮贮存存室室。活活塞塞上上下下室室总总是是由油灌满，由油灌满，贮贮存室的下层以存室的下层以油灌满，上层以空气或气体（氮气）油灌满，上层以空气或气体（氮气）灌满。灌满。图图3 3 减震器减震器结构结构连杆贮存管(基壳）油封气缸管(管)活塞阀底阀活塞上室活塞下部贮存室(空气或气体)贮存室(油)贮存贮存油面高度油面高度进入后进入后油面高度减小油面高度减小运作时运作时油面高度变化油面高度变化气压气压回弹回弹压缩压缩你现在浏览的是第五页，共23页表1 减震器 各零件主要功能你现在浏览的是第六页，共2
7、3页4.4.减震器减震器分类分类减减震震器器可可以以根根据据运运作作原原理理，贮贮存存管管有有否否，贮贮存存室室，安安装类型，分很多种。装类型，分很多种。按照运作原理可分为按照运作原理可分为:双作用式双作用式/单作用式单作用式 -双作用式双作用式:在车辆回弹和压缩启动时都产生在车辆回弹和压缩启动时都产生 阻尼力阻尼力(大部分减震器属于此类大部分减震器属于此类.).)-单作用式单作用式 :在车辆单方向启动时产生阻尼力在车辆单方向启动时产生阻尼力 (主要是在伸长时产生阻尼力。主要是在伸长时产生阻尼力。适用于越野车。）适用于越野车。）活塞阀(回弹时产生阻尼力)底阀（Body Valve(压缩时产生阻
8、尼力)4-1 双作用式 4-2 单作用式 你现在浏览的是第七页，共23页 按有无贮存的分类按有无贮存的分类 :Twin Tube(:Twin Tube(孪生管孪生管)/Mono Tube()/Mono Tube(单管单管)-Twin Tube Type(-Twin Tube Type(孪生管式孪生管式):有有贮存管式贮存管式 (我公司主打产品我公司主打产品)-Mono Tube Type(-Mono Tube Type(单管式单管式):此类型无贮库管，在下部用自由活塞把此类型无贮库管，在下部用自由活塞把 252530 Bar30 Bar之间的空气与油分开。与之间的空气与油分开。与 孪生管式相比
9、，油流发生的噪音孪生管式相比，油流发生的噪音 较少，阻尼力性能优良，虽轻，但在减较少，阻尼力性能优良，虽轻，但在减 震器下端安置了气体室，因此基本长度震器下端安置了气体室，因此基本长度 较长，摩擦力较大，对外部冲击较薄弱。较长，摩擦力较大，对外部冲击较薄弱。5-1 孪生管式 5-2 单管式 高压气体自由活塞你现在浏览的是第八页，共23页 按贮存室的分类按贮存室的分类 :油式油式/气体式气体式-油式油式 :此式在贮存室上部灌满空气，贮此式在贮存室上部灌满空气，贮存存室室 的空气与油混合引起气化。气化在快速运作的空气与油混合引起气化。气化在快速运作 或连续运作时产生，也是噪音的原因之一。或连续运作
10、时产生，也是噪音的原因之一。-气体式气体式 :此式在贮库室上部灌满了气体（氮气），此式在贮库室上部灌满了气体（氮气），弥补了油式的缺点，产生稳定的阻尼力，噪音较少。弥补了油式的缺点，产生稳定的阻尼力，噪音较少。按照设置类型的分类按照设置类型的分类:减震器减震器 /减震支柱减震支柱-减震器减震器 :此式只产生阻尼力此式只产生阻尼力-减减震震支支柱柱 :不不只只产产生生阻阻尼尼力力，也也是是悬悬架架结结构构的的一一部部分分，起着定位车轮位置的功能，适用于起着定位车轮位置的功能，适用于麦弗逊支柱式悬架麦弗逊支柱式悬架。6-1 减震器 6-2 悬架支柱你现在浏览的是第九页，共23页1.1.减震器的阻尼
11、力原理减震器的阻尼力原理 原理原理 :经过阀门的系统油经过阀门的系统油(减震器用油减震器用油)的流动产生阻尼力的流动产生阻尼力 -低速区间的阻尼力低速区间的阻尼力 :Disc-sDisc-s形成一定面积的缝隙，此缝隙中有油经过时产生形成一定面积的缝隙，此缝隙中有油经过时产生阻尼力阻尼力(用缝隙的面积控制阻尼力用缝隙的面积控制阻尼力)-中、高速区间的阻尼力中、高速区间的阻尼力 :随着活塞杆的运作速度提高，单位时间内通过活塞阀的油量增加随着活塞杆的运作速度提高，单位时间内通过活塞阀的油量增加 Disc-sDisc-s和与此嵌套和与此嵌套DiscDisc随之弯曲形成截面积，通过该截面积随之弯曲形成截
12、面积，通过该截面积 的量产生阻尼力的量产生阻尼力 (Disc-s(Disc-s和嵌套的和嵌套的DiscDisc厚度和厚度和DiscDisc内接触面的差异控制阻尼力）内接触面的差异控制阻尼力）减震器性能减震器性能你现在浏览的是第十页，共23页2.2.减震器减震器的阻尼力特性的阻尼力特性 阻尼力产生原理阻尼力产生原理 DF(reb)=(P1-P2)x(Apiston-Arod),P2-0DF(reb)=(P1-P2)x(Apiston-Arod),P2-0 DF(comp)=(P2-P3)x Arod,P3+0 DF(comp)=(P2-P3)x Arod,P3+0 负压产生及负压产生及Loop
13、lagLoop lag -By passBy pass-1,2-1,2油路中由于孔阻尼力（油路中由于孔阻尼力（Orifice dampingOrifice damping）产生负压）产生负压 -尤其由于尤其由于By passBy pass-1-1的的P2P2侧负压是侧负压是Comp.LagComp.Lag的主要原因的主要原因 对策对策 :适用气体式适用气体式,增大增大By passBy pass截面积截面积 适用模型适用模型注注)如上数据以如上数据以1.0m/s1.0m/s阻尼力为基准阻尼力为基准阻尼力的产生及压力特性阻尼力的产生及压力特性冲程By pass-1By pass-1By pass
14、-2By pass-2回弹压缩P1P1P2P2P3P3你现在浏览的是第十一页，共23页 减震器内部体积减震器内部体积 :Lmax:Lmax时减震器内部总体积时减震器内部总体积 贮存体积贮存体积 :Lmax:Lmax时减震器贮时减震器贮存存体积体积 油量及冲程油量及冲程 (Lmax(Lmax Lmin)Lmin)引起的体积变化引起的体积变化 油面高度油面高度 :Lmax:Lmax时贮库室油面高度时贮库室油面高度 小孔（小孔（puncture)puncture)温度温度:油的体积膨胀油的体积膨胀(0.008(0.008/)/)，使贮存体积变成零的温度，使贮存体积变成零的温度 油封使用压力油封使用压
15、力 内压特性主要变量内压特性主要变量 改善前改善前 内压特性改善效果分析内压特性改善效果分析 改善后改善后 你现在浏览的是第十二页，共23页阻尼力引发的阻尼力引发的管内压管内压作用于油封的压力作用于油封的压力 连杆导向器连杆导向器 连杆之间间隙部位的孔阻尼力导致连杆之间间隙部位的孔阻尼力导致 的油封部的压力减少的油封部的压力减少 结果结果 :维持气体密封压等减震器内部平衡压范围内维持气体密封压等减震器内部平衡压范围内 的压力特性的压力特性 但高速运作时，阻尼力增加带来的压力提高但高速运作时，阻尼力增加带来的压力提高 超过孔阻尼力（超过孔阻尼力（Orifice DampingOrifice Da
16、mping），所以），所以 实际实际P2P2显为减少显为减少 油封附加压力检测油封附加压力检测顶点顶点减震器内部压力测量设备示意减震器内部压力测量设备示意冲程回弹 P1P1P2P2油封连杆导向器压力器你现在浏览的是第十三页，共23页REB.COMP.CLS CLS 活塞阀活塞阀P1P1P2P2A(Reb)=A tube-A rodA(Reb)=A tube-A rodA(Comp)=A rodA(Comp)=A rodLVC LVC 活塞阀活塞阀P1P1P2P2 在回弹的行程中从活塞上室和贮库流入油产生孔阻尼力（在回弹的行程中从活塞上室和贮库流入油产生孔阻尼力（orifice dampingo
17、rifice damping）引起的负压）引起的负压 在连续压缩时产生在连续压缩时产生P2P2负压导致的无阻尼力现象负压导致的无阻尼力现象 (loop lag)(loop lag)加上气体压力提升加上气体压力提升P2P2的绝对压力的绝对压力 贮库上部油面作用压力增加导致向贮库上部油面作用压力增加导致向By passBy pass-1-1的油压性能提高的油压性能提高 采用气体是的采用气体是的LagLag改善改善 乘车舒适感乘车舒适感&噪音性能的提高噪音性能的提高 降低降低嗖嗖嗖嗖声噪音声噪音 嗖嗖嗖嗖声噪音声噪音 :随着压力的降低，流体内的饱和气体气化并消失时发出的声音随着压力的降低，流体内的饱
18、和气体气化并消失时发出的声音与阻尼力发生时的与阻尼力发生时的 P(P1-P2)P(P1-P2)的绝对值及的绝对值及P2P2负压的程度成正比负压的程度成正比 加上气体压力，提高加上气体压力，提高P2P2的绝对压力的绝对压力 提高系统全体的压力，在同一阻尼力条件下抑制饱和浓度增大导致的提高系统全体的压力，在同一阻尼力条件下抑制饱和浓度增大导致的 气化气化DF=P x AeffDF=P x Aeff DFoil =(P1-P2)x Areb DFoil =(P1-P2)x Areb DFgas=DFgas=(P1+Pgas)-(P2+Pgas)(P1+Pgas)-(P2+Pgas)x Arebx A
19、reb 油油&气体式都气体式都PP相同，所以阻尼力相同相同，所以阻尼力相同 在气体式中低压侧为在气体式中低压侧为“P2+Pgas”P2+Pgas”，提高饱和浓度，抑制气化，提高饱和浓度，抑制气化 (约减少约减少10dBA)10dBA)压力平衡改善压力平衡改善REB.COMP.油品种类气体种类你现在浏览的是第十四页，共23页如如上上，低低速速区区间间和和高高速速区区间间阻阻尼尼力力产产生生及及控控制制因因素素不不同同，导导致致低低速速区区间间和和高高速速区区间间的的阻阻尼尼力力变变化化具具有有不不连连续续性性，这种不连续性称之为吹泄点。这种不连续性称之为吹泄点。低速时油流高速时油流DiscDis
20、c-s活塞 Disc吹泄点随着disc缝隙的孔面积大小而变化随着disc厚度和基座阶段（seat step）而变化随着活塞孔的孔面积大小而变化 图图7 CL 7 CL 活塞阀的油流活塞阀的油流 图图8 CL 8 CL 活塞阀阻尼力特性线性图活塞阀阻尼力特性线性图你现在浏览的是第十五页，共23页压压缩缩侧侧面面的的产产生生阻阻尼尼力力的的底底阀阀（Body Body ValveValve），与与此此同同理理,下下图图表表示示底底阀阀（Body Body ValveValve）的的结结构。构。图图 9 CL 9 CL 底阀（底阀（Body ValveBody Valve）的油流）的油流你现在浏览的
21、是第十六页，共23页 低低阻阻尼尼力力有有助助于于乘乘车车舒舒适适性性，所所以以这这种种特特性性有有其其好好处处，但但在在不不连连点点上上，有有力力的的剧剧变变，所所以以对对乘乘车车舒舒适适性性有有不不利利影影响响。而而且且，在在低低速速领领域域如如果果不不产产生生阻阻尼尼力力，则则不不能能抑抑制制车车体体的的缓缓慢慢摇摇动动，并且也不能抑制过渡性的姿态变化，所以导致剧烈震动，成为影响乘车舒适性的原因。并且也不能抑制过渡性的姿态变化，所以导致剧烈震动，成为影响乘车舒适性的原因。为为了了解解除除这这种种不不利利影影响响，在在运运作作速速度度低低时时，产产生生稳稳定定的的阻阻尼尼力力，而而使使用用
22、添添加加如如下下极极低低速速阀阀门门(Lower(Lower Velocity Valve)Velocity Valve)的二阶段阀门。的二阶段阀门。图图 10 LVC 10 LVC 活塞阀的油流活塞阀的油流图图 11 LVC 11 LVC 活塞阀阻尼力特性线性图活塞阀阻尼力特性线性图 主V/V吹泄点副 V/V吹泄点随着低速disc缝隙的孔面积大小而变化随着disc厚度和基座阶段（seat step）而变化随着活塞孔的孔面积大小而变化随着低速度disc厚度和内部基座阶段而变化（seat step）你现在浏览的是第十七页，共23页LVC LVC 活塞阀的油流活塞阀的油流LVC LVC 活塞阀阻尼
23、力特性线性图活塞阀阻尼力特性线性图 随着低速disc缝隙的孔面积大小而变化随着disc厚度和基座阶段（seat step）而变化随着活塞孔的孔面积大小而变化随着低速度disc厚度和内部基座阶段而变化（seat step）低速时油流高速时油流副 V/V吹泄点主 V/V吹泄点 Disc随着disc缝隙的孔面积大小而变化随着disc厚度和基座阶段（seat step）而变化随着活塞孔的孔面积大小而变化吹泄点 吹泄点吹泄点 :从低速区间变化到高速区间时从低速区间变化到高速区间时 发生的不连续点发生的不连续点.*缺点缺点 :力的剧变对乘车舒适性力的剧变对乘车舒适性 的不利影响。的不利影响。极低速极低速(
24、LVC)(LVC)阀阀 :为了消除如上缺点为了消除如上缺点 使用添加极低速阀门使用添加极低速阀门 (Lower Velocity Valve)(Lower Velocity Valve)的二阶段的二阶段 阀。阀。CL CL 活塞阀的油流活塞阀的油流CL CL 活塞阀阻尼力特性线性图活塞阀阻尼力特性线性图你现在浏览的是第十八页，共23页1.1.活塞阀类型活塞阀类型 图图 12 12 活塞阀的种类活塞阀的种类 阻尼阀阻尼阀RE 型SN 型CL 型LVC 型你现在浏览的是第十九页，共23页2.2.底阀（底阀（BODY VALVEBODY VALVE）类型）类型 图图 14 14 底阀（底阀（Body
25、 ValveBody Valve）的种类）的种类RE 型CL 型你现在浏览的是第二十页，共23页3.3.阀门特性阀门特性分类阀门结构优缺点阀门单纯支持形态，阻尼力散布较广主要用于商用车，逐渐被CL式替代阀门固定支持形态，阻尼力散布较窄在需要相对较高的压缩（Comp.）阻尼力时使用用于ECS用阻尼器在低速中需要高阻尼力时使用乘车舒适性、转向稳定性优秀你现在浏览的是第二十一页，共23页CL-CL CL-CL 阀阀RE-RE RE-RE 阀阀 优优 点点 与与CLCL式相比式相比嗖嗖噪音嗖嗖噪音降低降低(油式油式)优优 点点 随着加速度档的降低引发的随着加速度档的降低引发的卡嗒卡嗒卡嗒卡嗒噪音减少噪
26、音减少 高速运作时阀门灵敏性提高带来乘车舒适感的改善高速运作时阀门灵敏性提高带来乘车舒适感的改善 可以缩小阻尼力散布可以缩小阻尼力散布 缺缺 点点 加速度档规格上限值分布加速度档规格上限值分布 高速运作时阀门灵敏性降低高速运作时阀门灵敏性降低 产生阻尼力散布产生阻尼力散布 缺缺 点点 产生产生嗖嗖嗖嗖噪音噪音(油式油式)4.4.阀门阀门(RE/CL)(RE/CL)特性比较特性比较你现在浏览的是第二十二页，共23页 1)LVC 1)LVC 阀系结构比较阀系结构比较活塞阀组装活塞阀组装本体阀（本体阀（Body ValveBody Valve）组装）组装连杆垫圈进气弹簧固定器进气阀活塞回弹固定器下Disc下Disc-s主 Disc主 Disc-S固定器固定器阀座垫圈螺母吸弹簧吸阀副.Disc5.5.阀结构比较阀结构比较孔垫圈进气弹簧固定器进气阀活塞回弹固定器固定器固定器阀垫圈副阀主阀垫圈进气弹簧吸阀本体固定器垫圈销你现在浏览的是第二十三页，共23页