什么是空气弹簧减震器?(什么是空气弹簧减震器?有什么用处吗?)
什么是空气弹簧减震器?有什么用处吗?
你好,你说的是汽车空气悬架吧,汽车空气悬架和普通悬架作用都一样,起到支撑作用,连接车轮和车身,但是,空气悬架舒适性更好,能够提高乘坐舒适性(根据路面情况,调节悬架高度、硬度),一般中高端车型使用较多。
空气弹簧减振器有什么优缺点
一、优缺点:
空气型减振器是目前隔振效率最高的隔振器,比弹簧的和橡胶的效果都要好,优点就是隔振效率非常高、体积小容易安装,缺点就是需要半年检查一次,气压小了就得补气。
二、空气型减振器名词解释:
空气弹簧减震器由气室、橡胶弹性隔膜、支撑板三部分组成的弹性元件,是一种内部充气的密闭容器,利用空气内能变化达到隔振目的。空气弹簧减震器具有较低的固有频率(2.6~5.3Hz)、较高的阻尼比(0.06~0.08),因此能够获得较高的隔振效率。空气弹簧减震器承受载荷变化,系统固有频率大致不变,因此具有变刚度特性,所以在隔振装置设计时不必过重考虑设备重心。承载能力大,自身重量较轻。
什么是空气式减震器
如果不使用阻尼结构,汽车弹簧将以不可控制的速率弹开并释放它所吸收的颠簸能量,并继续按其自身频率弹起,直到耗尽最初施加在它上面的所有能量。构建在弹簧上的悬架自身会使汽车根据地形以弹跳方式行驶且不受控制。
让我们来看看减振器。该设备也称为缓冲器,它通过一种称为阻尼的过程来控制不希望发生的弹簧运动。减振器通过将悬架运动的动能转换为可通过液压油耗散的热能,来放缓和减弱振动性运动的大小。要了解其工作原理,最好是看看减振器内部的结构和功能。
减振器基本上是一个放置在车架与车轮之间的机油泵。减振器的上支座连接到车架(即簧载质量),下支座靠近车轮连接到轴(即非簧载质量)。在双筒设计中,减振器最常见的类型之一是上支座连接到活塞杆,活塞杆连接到活塞,而活塞位于充满液压油的筒中。内筒称为压力筒,外筒称为储油筒。储油筒存储多出的液压油。
当车轮遇到颠簸路面并导致弹簧压紧和拉伸时,弹簧的能量通过上支座传递到减振器,并经由活塞杆向下传递到活塞。活塞上打有孔,当活塞在压力筒内上下运动时,液压油可通过这些小孔渗漏出来。因为这些孔非常微小,所以在很大的压力下也只能有很少的液压油通过。这样就减缓了活塞的运动速度,从而使弹簧的运动缓慢下来。
减振器的工作包括两个循环——压缩循环和拉伸循环。压缩循环是指活塞向下运动时压缩其下面的液压油;拉伸循环指活塞向上运动到压力筒顶部时其上方的液压油。对于典型的汽车或轻型卡车,其拉伸循环的阻力要比其压缩循环的阻力大。此外还要注意,压缩循环控制的是车辆非簧载质量的运动,而拉伸循环控制的是相对更重的簧载质量的运动。
所有现代的减振器都带有速度传感功能——悬架的运动速度越快,减振器提供的阻力越大。这使得减振器能够根据路况进行调整,并控制行驶的车辆中可能出现的所有不希望发生的运动,包括弹跳、侧倾、制动俯冲和加速蹲伏等。
滑柱和防横摇稳定杆
另一个常见阻尼结构是滑柱——即安装在螺旋弹簧内部的减振器。滑柱完成两项工作:一是提供与减振器类似的阻尼功能,二是为车辆悬架提供结构支撑。也就是说,滑柱的功能要略多于减振器(不支撑车辆重量)——但它们只控制重量在汽车中转移时的速度,而不控制重量本身。
因为减振器和滑柱与汽车操控性能的关系如此密切,我们可以将其视为非常重要的安全性能。已磨损的减振器和滑柱会使过多的车身重量向前后左右转移。这会降低轮胎的抓地性能以及操控和制动性能。
防横摇稳定杆(也叫防侧倾杆)与减振器或滑柱配合使用,以便为行驶中的汽车提供附加稳定性。防横摇稳定杆是一个横跨整个车轴的金属杆,将悬架的两侧有效地连接在一起。
当一个车轮上的悬架上下移动时,防横摇稳定杆会将移动传递给其他车轮。这样可以使行驶更平稳,并减少了车辆的倾斜度。尤其是它能抵消转弯时悬架上的汽车的侧翻趋势。有鉴于此,今天几乎所有汽车都将防横摇稳定杆作为标准配备;即使不是如此,也可使用相应的工具随时、轻松地安装.
什么叫空气减震?
舒适性和操控性一直是衡量汽车性能的两大核心标准,但在汽车最初百多年的发展历程当中,两者在众多汽车设计者看来一直是一对水火不容的冤家,很难彼此兼顾。对此,众多汽车设计大师们研究出各种技术来解决这一问题,但其中最具里程碑意义的还数空气悬挂技术(Airmat i c )的问世.
空气悬挂也并不是最近几年才研发的新技术,它们的基本技术方案相似,主要包括内部装有压缩空气的空气弹簧和阻尼可变的减震器两部分。
与传统钢制汽车悬挂系统相比较,空气悬挂具有很多优势,最重要的一点就是弹簧的弹性系数也就是弹簧的软硬能根据需要自动调节。例如,高速行驶时悬挂可以变硬,以提高车身稳定性,长时间低速行驶时,控制单元会认为正在经过颠簸路面,以悬挂变软来提高减震舒适性。
另外,车轮受到地面冲击产生的加速度也是空气弹簧自动调节时考虑的参数之一。例如高速过弯时,外侧车轮的空气弹簧和减震器就会自动变硬,以减小车身的侧倾,在紧急制动时电子模块也会对前轮的弹簧和减震器硬度进行加强以减小车身的惯性前倾。因此,装有空气弹簧的车型比其它汽车拥有更高的操控极限和舒适度。
我们以装备在 Maybach 上的AIRMATIC.DC空气悬挂系统为简例说明弹簧软硬的变化。弹簧的弹性系数是通过橡胶皮腔中空气的流量来调节的。在短波路面或高速过弯时,皮腔中的部分气体会被锁定,在皮腔受压时,空气流量减小,令弹簧变硬,以减小车身起伏和提高车身稳定性。在普通路面上,所有空气都可以自由流动,皮腔受压时,空气流量加大,从而提供柔软的弹簧和最大程度的行驶舒适性。 Maybach 的空气悬挂中的空气始终保持6-10个巴的压力。
空气悬挂还将传统的底盘升降技术融入其中。高速行驶时,车身高度自动降低,从而提高贴地性能确保良好的高速行驶稳定性同时降低风阻和油耗。慢速通过颠簸路面时,底盘自动升高,以提高通过性能。另外,空气悬挂系统还能自动保持车身水平高度,无论空载满载,车身高度都能恒定不变,这样在任何载荷情况下,悬挂系统的弹簧行程都保持一定,从而使减震特性基本不会受到影响。因此即便是满载情况下,车身也很容易控制。这的确是平台技术的一个飞跃。
在采用相似的设计方案的同时各厂家的技术又完全不相同。 BENZ 是空气悬挂技术的前辈,它首次将橡胶皮腔放置在金属外壳内,令皮腔受压时的弹性特性接近钢簧,另外,皮腔中还加入了一个特殊的纤维,从而使皮腔更坚固,寿命更长。 AUDI 在此基础上改变了纤维的排布方向,使弹簧的钢度进一步提高等等。
在一些底盘升降的具体指标上各厂商也存在不同。例如 Maybach 与 Phaeton 在车速超过140Km/h后,车身高度自动下降1.5cm,当车速降回70Km/h以下时,车身又恢复正常高度,而 A8 的这两个速度指标则分别为120Km/h和100Km/h,在自动减震模式下和Sport减震模式下车身高度分别下降2.5cm和2cm。如果遇到破坏非常严重的路面,三辆车的底盘都能在正常高度上升高2.5cm。
除了多种车身高度外, Phaeton 、 Maybach 和 A8 还能通过车内相应按键选择自动、舒适、抬高和Sport等多种减震模式。它们能分别提供不同硬度的减震器来满足不同的驾驶需要。
当然,仅仅依靠空气弹簧和减震器总成并不能实现上述的诸多功能,还需要大量附加部件的配合。其中包括空气压缩机、蓄压器、控制单元、前后桥车身高度传感器、3个不同方向的车身加速度传感器以及4个空气弹簧伸张加速度传感器等等。
传感器将收集到的信号传给控制单元,控制单元经过计算再发出指令来调节空气弹簧硬度和减震器阻尼,从而达到最理想的弹性状态。这个看来十分复杂的过程在整个系统内的反映时间只有几十微秒。因此,空气悬挂系统对车轮的每一个微小动作都能做出及时而且恰当的反应。
Maybach 和 Phaeton 空气悬挂系统的自适应减震器都采用叫做SKYHOOK的计算方法,这个算法的基本原则是减小车身在各个方向上的加速度,同时尽可能保证车轮拥有最完美的贴地性能,这样就能提供最完美的操控感受和无穷的驾驶乐趣。