懸架內(nèi)部專業(yè)培訓(xùn)

1、懸架內(nèi)部專業(yè)培訓(xùn)- 目 錄 -. 懸架類型. 減震器概述. 減震器性能. 阻尼閥. 阻尼力區(qū)間. 各個系統(tǒng)零件名稱 . 減震器&減震支柱零件及功能 . 制造過程 . 減震器形式1. 前懸架 是連接車架和車軸之間，以支撐車的重量，吸收輪胎的震動，同時設(shè)置部分轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的裝置，根據(jù)前車軸的形式可以如下劃分。 1. 非獨(dú)立懸架(Solid Axle Suspension) 2. 獨(dú)立懸架(Independent Suspension) 1) 橫臂式(Wish Bone Type) 2) 麥弗遜式(Strut Type or Mcpherson Type) . 懸架類型 兩側(cè)車輪安裝于一整體式車橋上，車

2、輪再通過彈簧安裝到車身上 安裝于公共汽車、卡車前后車橋，部分轎車后車橋非獨(dú)立懸架(Solid Axle Suspension) 該形式采用斷開式車橋，兩側(cè)車橋活動互不相干，以此改善乘車舒適感和安全性。 1) 橫臂式懸架 : 由上下控制臂(Upper and Lower Control Arm), 轉(zhuǎn)向節(jié)(Steering Knuckle), 螺旋彈簧(Coil Spring)構(gòu)成，彈簧對輪胎運(yùn)動進(jìn)行緩沖而上下運(yùn)動。在該形式中，發(fā)生在輪胎的 剎車力或回轉(zhuǎn)力(Cornering Force)都由控制臂支撐，彈簧只承受垂直載荷。 按照彈簧的排列和所使用的彈簧種類的不同，此形式又劃分為很多種。獨(dú)立懸架

3、(Independent Suspension) 2)滑柱式或麥弗遜式(Strut Type or Mcpherson Type) 懸架 : 與轉(zhuǎn)向節(jié)(Steering Knuckle)形成整體安裝 減震器的滑柱(Strut)和下橫臂、連接懸吊臂 和下部的球節(jié)(Ball Joint)及彈簧構(gòu)成。 滑柱的上部通過頂端連接板連接到車體上， 頂端連接板與滑柱軸承相接。 車身重量由車身通過懸架滑柱支撐， 轉(zhuǎn)向后滑柱與轉(zhuǎn)向節(jié)一并旋轉(zhuǎn)。 與橫臂式相比，結(jié)構(gòu)簡單，構(gòu)成 要素少，易于維護(hù)，可以降低簧下重量， 所以，車輛行駛性能(Road Holding)及 乘車舒適感良好。螺旋彈簧滑柱關(guān)節(jié)下橫臂傳動軸橫梁橫臂

4、穩(wěn)定桿2. 后懸架 一般使用車軸懸架式的情況較多，但 轎車為了提高乘車舒適感和穩(wěn)定性，而使用 獨(dú)立懸架，一般可以劃分成 1. 非獨(dú)立懸架(Solid Axle Suspension) 2. 獨(dú)立懸架(Independent Suspension) 1) 縱臂式(Trailing Arm) 2) 5連桿式(5Link Type) 3) 扭轉(zhuǎn)梁橋式(3連桿式 ; Torsion Beam Axle Type) 4) 多連桿式 用一個軸把左右輪連起來，再通過彈簧支 撐車體的懸架方式，有鋼板彈簧(Laminated Leaf Spring)、螺旋彈簧(Coil Spring)、 空氣彈簧(Air Sp

5、ring)等等。非獨(dú)立懸架系統(tǒng)(Rigid Axle Suspension Type) 1) 縱臂式(Trialing Arm)懸架 :通過朝向車后的1個或2個臂支撐輪胎， 由減震器、螺旋彈簧及扭力桿構(gòu)成。 此種形式構(gòu)造簡單，前輪定位變化和 輪胎磨損少是其優(yōu)點(diǎn)。 此種形式多用作小型FF汽車的后懸架裝置， 在FR車上幾乎不使用。獨(dú)立懸架(Independent Suspension) 減震器縱臂管管與車身結(jié)合部分螺旋彈簧嚙合部分 2) 5連桿式(5Link Type)懸架 : 是在FR汽車的后懸架上廣泛使用的形式。 此形式由承受前后負(fù)荷的左右各兩個臂和承受 橫向負(fù)荷的橫向推力桿（lateral

6、Rod）等 5個連桿和螺旋彈簧及減震器構(gòu)成，主要 用在車軸固定式。減震器橫振阻尼桿螺旋彈簧下橫臂上橫臂后軸 3) 扭力梁橋式(3連桿式; Torsion Beam Axle Type)懸架裝置 : 多用作FF汽車中高檔車的懸架裝置。 由高強(qiáng)度鋼板制成的U字型梁兩端的拖動臂、 橫振阻尼桿（Lateral Rod)及減震器 和螺旋彈簧、安裝在軸梁上的扭力桿 (Torsion bar)構(gòu)成。 此種形式減少傳到車體的震動，因此轉(zhuǎn)向 穩(wěn)定性和乘車舒適感良好。減震器橫振阻尼桿扭力桿 軸梁拖動臂螺旋彈簧 4) 多連桿懸架裝置 : 此懸架裝置減少彈簧負(fù)荷，提高了乘車舒適感及車輛行駛性能（road holdin

7、g） 降低車底盤，有增大室內(nèi)空間的效果。 此種形式是把輪胎支持的臂斜向安裝在車體上的形式，是處于拖動臂和擺動軸之間 的懸架裝置，雖然是半縱臂式的一種，但此形式具有多個連桿構(gòu)成，所以叫做多連桿式。橫梁梭桿螺旋彈簧邊梁傳動軸下臂關(guān)節(jié)撐桿減震器拖動臂梭桿下臂橫梁二連桿式 多連桿式1. 減震器功能 減震器是為了消除路面輸入帶來的震動而使用的。即，利用流體把彈簧的彈性能量轉(zhuǎn)換成熱能，使車輛運(yùn)動收斂最合理化，以給駕駛者舒適感和穩(wěn)定感，有助于提高行駛穩(wěn)定性。圖1 減震器的功能. 減震器概述熱能釋放彈簧減震器沖擊能振動能熱能1) 抑制行駛時傳達(dá)給車身(Body)的大震動，以提高乘車舒適感(Ride Compo

8、rt)。 - 緩沖傳達(dá)給駕駛者和乘客的沖擊，以提高乘車舒適感，降低疲勞。 - 保護(hù)裝載的貨物。 - 延長車身壽命，防止彈簧損壞。2) 抑制行駛時車輪的快速震動，以防止輪胎離開路面，從而改善行使穩(wěn)定性 (Ride Handling)。 - 改善行駛穩(wěn)定性及調(diào)整性。 - 有效地把發(fā)動機(jī)爆燃壓力傳達(dá)到地面，以節(jié)約燃料費(fèi)用。 - 提高剎車效果。 - 延長車體各個部分的壽命，節(jié)約車的維護(hù)費(fèi)用。減震器的功能2. 減震器減震原理圖2-1的質(zhì)量M變形Xo，然后放手，那么從放手的瞬間開始質(zhì)量M開始振動,在無任何阻力的情況下，受到彈簧的彈力重復(fù)做如圖2-3中(I)的特定固有振動頻率的周期運(yùn)動。一方面，在圖2-2的

9、情況中，安裝了阻尼器“C”，所以在加上同樣的變形后放手，就如圖2-3中 (II)，隨著時間振幅減少，特定的周期運(yùn)動被吸收。如此，在圖2-1的狀態(tài)下車輛駛過突出部位，車體開始持續(xù)振動，共振引起擺動，影響乘車舒適性和駕駛穩(wěn)定性。此時，若要抑制振動，則要如圖2-2安裝D阻尼器“C”相應(yīng)的抵抗力。抑制質(zhì)量M的振動的抵抗力叫做阻尼力，起生成阻尼力作用的Damper叫做減震器。圖2 阻尼力效果2-1 2-2 2-3 3. 減震器的構(gòu)造減震器由產(chǎn)生阻尼力的活塞閥和底閥（Body Valve)，儲存油和氣體（空氣）的氣缸本體和貯存管，傳達(dá)車體運(yùn)動的連桿，防止內(nèi)部氣體或油泄漏的油封構(gòu)成。而且，以活塞閥為基準(zhǔn)，其

10、上稱作活塞上室，其下稱作活塞下室，貯存管和氣缸本體之間的空間叫貯存室?；钊舷率铱偸怯捎凸酀M，貯存室的下層以油灌滿，上層以空氣或氣體（氮?dú)猓┕酀M。圖3 減震器結(jié)構(gòu)連桿貯存管(基殼）油封氣缸管(管)活塞閥底閥活塞上室活塞下部貯存室(空氣或氣體)貯存室(油)貯存油面高度進(jìn)入后油面高度減小運(yùn)作時油面高度變化氣壓回彈壓縮表1 減震器 各零件主要功能4. 減震器分類減震器可以根據(jù)運(yùn)作原理，貯存管有否，貯存室，安裝類型，分很多種。 按照運(yùn)作原理可分為: 雙作用式/ 單作用式 - 雙作用式: 在車輛回彈和壓縮啟動時都產(chǎn)生 阻尼力(大部分減震器屬于此類.) - 單作用式 : 在車輛單方向啟動時產(chǎn)生阻尼力 (主

11、要是在伸長時產(chǎn)生阻尼力。 適用于越野車。）活塞閥(回彈時產(chǎn)生阻尼力)底閥（Body Valve(壓縮時產(chǎn)生阻尼力)4-1 雙作用式 4-2 單作用式 按有無貯存的分類 : Twin Tube(孿生管) / Mono Tube(單管) - Twin Tube Type(孿生管式) : 有貯存管式 (我公司主打產(chǎn)品) - Mono Tube Type(單管式) : 此類型無貯庫管，在下部用自由活塞把 2530 Bar之間的空氣與油分開。與 孿生管式相比，油流發(fā)生的噪音 較少，阻尼力性能優(yōu)良，雖輕，但在減 震器下端安置了氣體室，因此基本長度 較長，摩擦力較大，對外部沖擊較薄弱。5-1 孿生管式 5-

12、2 單管式 高壓氣體自由活塞 按貯存室的分類 : 油式/氣體式- 油式 : 此式在貯存室上部灌滿空氣，貯存室 的空氣與油混合引起氣化。氣化在快速運(yùn)作 或連續(xù)運(yùn)作時產(chǎn)生，也是噪音的原因之一。- 氣體式 : 此式在貯庫室上部灌滿了氣體（氮?dú)猓?彌補(bǔ)了油式的缺點(diǎn)，產(chǎn)生穩(wěn)定的阻尼力，噪音較少。 按照設(shè)置類型的分類: 減震器 / 減震支柱- 減震器 : 此式只產(chǎn)生阻尼力- 減震支柱 : 不只產(chǎn)生阻尼力，也是懸架結(jié)構(gòu)的一部分，起著定位車輪位置的功能，適用于麥弗遜支柱式懸架。6-1 減震器 6-2 懸架支柱1. 減震器的阻尼力原理 原理 : 經(jīng)過閥門的系統(tǒng)油(減震器用油)的流動產(chǎn)生阻尼力 - 低速區(qū)間的阻

13、尼力 : Disc-s形成一定面積的縫隙，此縫隙中有油經(jīng)過時產(chǎn)生阻尼力(用縫隙的面積控制阻尼力) - 中、高速區(qū)間的阻尼力 : 隨著活塞桿的運(yùn)作速度提高，單位時間內(nèi)通過活塞閥的油量增加 Disc-s和與此嵌套Disc隨之彎曲形成截面積，通過該截面積 的量產(chǎn)生阻尼力 ( Disc-s和嵌套的Disc厚度和Disc內(nèi)接觸面的差異控制阻尼力） . 減震器性能2. 減震器的阻尼力特性 阻尼力產(chǎn)生原理 DF(reb) = (P1-P2) x (Apiston-Arod), P2 -0 DF(comp) = (P2-P3) x Arod, P3 +0 負(fù)壓產(chǎn)生及Loop lag - By pass-1,2

14、油路中由于孔阻尼力（Orifice damping）產(chǎn)生負(fù)壓 - 尤其由于By pass-1的P2側(cè)負(fù)壓是Comp. Lag的主要原因 對策 : 適用氣體式, 增大By pass截面積 適用模型注) 如上數(shù)據(jù)以1.0m/s阻尼力為基準(zhǔn)阻尼力的產(chǎn)生及壓力特性沖程By pass-1By pass-2回彈壓縮P1P2P3 減震器內(nèi)部體積 : Lmax時減震器內(nèi)部總體積 貯存體積 : Lmax時減震器貯存體積 油量及沖程 (Lmax Lmin)引起的體積變化 油面高度 : Lmax時貯庫室油面高度 小孔（puncture)溫度: 油的體積膨脹(0.008/)，使貯存體積變成零的溫度 油封使用壓力 內(nèi)壓

15、特性主要變量 改善前 內(nèi)壓特性改善效果分析 改善后 阻尼力引發(fā)的管內(nèi)壓作用于油封的壓力 連桿導(dǎo)向器 連桿之間間隙部位的孔阻尼力導(dǎo)致 的油封部的壓力減少 結(jié)果 : 維持氣體密封壓等減震器內(nèi)部平衡壓范圍內(nèi) 的壓力特性 但高速運(yùn)作時，阻尼力增加帶來的壓力提高 超過孔阻尼力（Orifice Damping），所以 實(shí)際P2顯為減少 油封附加壓力檢測頂點(diǎn)減震器內(nèi)部壓力測量設(shè)備示意沖程回彈 P1P2油封連桿導(dǎo)向器壓力器REB.COMP.CLS 活塞閥P1P2A(Reb)=A tube - A rodA(Comp)=A rodLVC 活塞閥P1P2 在回彈的行程中從活塞上室和貯庫流入油產(chǎn)生孔阻尼力（ ori

16、fice damping）引起的負(fù)壓 在連續(xù)壓縮時產(chǎn)生P2負(fù)壓導(dǎo)致的無阻尼力現(xiàn)象 (loop lag) 加上氣體壓力提升P2的絕對壓力 貯庫上部油面作用壓力增加導(dǎo)致向By pass-1的油壓性能提高 采用氣體是的Lag改善 乘車舒適感 & 噪音性能的提高 降低嗖嗖聲噪音 嗖嗖聲噪音 : 隨著壓力的降低，流體內(nèi)的飽和氣體氣化并消失時發(fā)出的聲音與阻尼力發(fā)生時的 P(P1-P2)的絕對值及P2負(fù)壓的程度成正比 加上氣體壓力，提高P2的絕對壓力 提高系統(tǒng)全體的壓力，在同一阻尼力條件下抑制飽和濃度增大導(dǎo)致的 氣化DF = P x Aeff DFoil = (P1-P2) x Areb DFgas =(P

17、1+Pgas)-(P2+Pgas)x Areb 油 & 氣體式都P相同，所以阻尼力相同 在氣體式中低壓側(cè)為“P2+Pgas”，提高飽和濃度，抑制氣化 (約減少10dBA)壓力平衡改善REB.COMP.油品種類氣體種類如上，低速區(qū)間和高速區(qū)間阻尼力產(chǎn)生及控制因素不同，導(dǎo)致低速區(qū)間和高速區(qū)間的阻尼力變化具有不連續(xù)性，這種不連續(xù)性稱之為吹泄點(diǎn)。低速時油流高速時油流DiscDisc-s活塞 Disc吹泄點(diǎn)隨著disc縫隙的孔面積大小而變化隨著disc厚度和基座階段（seat step）而變化隨著活塞孔的孔面積大小而變化圖7 CL 活塞閥的油流圖8 CL 活塞閥阻尼力特性線性圖壓縮側(cè)面的產(chǎn)生阻尼力的底閥

18、（Body Valve），與此同理,下圖表示底閥（Body Valve）的結(jié)構(gòu)。圖 9 CL 底閥（Body Valve）的油流 低阻尼力有助于乘車舒適性，所以這種特性有其好處，但在不連點(diǎn)上，有力的劇變，所以對乘車舒適性有不利影響。而且，在低速領(lǐng)域如果不產(chǎn)生阻尼力，則不能抑制車體的緩慢搖動，并且也不能抑制過渡性的姿態(tài)變化，所以導(dǎo)致劇烈震動，成為影響乘車舒適性的原因。 為了解除這種不利影響，在運(yùn)作速度低時，產(chǎn)生穩(wěn)定的阻尼力，而使用添加如下極低速閥門(Lower Velocity Valve)的二階段閥門。圖 10 LVC 活塞閥的油流圖 11 LVC 活塞閥阻尼力特性線性圖 主V/V吹泄點(diǎn)副 V

19、/V吹泄點(diǎn)隨著低速disc縫隙的孔面積大小而變化隨著disc厚度和基座階段（seat step）而變化隨著活塞孔的孔面積大小而變化隨著低速度disc厚度和內(nèi)部基座階段而變化（seat step）LVC 活塞閥的油流LVC 活塞閥阻尼力特性線性圖 隨著低速disc縫隙的孔面積大小而變化隨著disc厚度和基座階段（seat step）而變化隨著活塞孔的孔面積大小而變化隨著低速度disc厚度和內(nèi)部基座階段而變化（seat step）低速時油流高速時油流副 V/V吹泄點(diǎn)主 V/V吹泄點(diǎn) Disc隨著disc縫隙的孔面積大小而變化隨著disc厚度和基座階段（seat step）而變化隨著活塞孔的孔面積大

20、小而變化吹泄點(diǎn) 吹泄點(diǎn) : 從低速區(qū)間變化到高速區(qū)間時 發(fā)生的不連續(xù)點(diǎn). * 缺點(diǎn) : 力的劇變對乘車舒適性 的不利影響。 極低速(LVC)閥 : 為了消除如上缺點(diǎn) 使用添加極低速閥門 (Lower Velocity Valve)的二階段 閥。CL 活塞閥的油流CL 活塞閥阻尼力特性線性圖1. 活塞閥類型圖 12 活塞閥的種類. 阻尼閥RE 型SN 型CL 型LVC 型2. 底閥（BODY VALVE）類型圖 14 底閥（Body Valve）的種類RE 型CL 型3. 閥門特性分類閥門結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)閥門單純支持形態(tài)，阻尼力散布較廣主要用于商用車，逐漸被CL式替代閥門固定支持形態(tài)，阻尼力散布較窄在

21、需要相對較高的壓縮（Comp.）阻尼力時使用用于ECS用阻尼器在低速中需要高阻尼力時使用乘車舒適性、轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性優(yōu)秀CL-CL 閥RE-RE 閥 優(yōu) 點(diǎn) 與CL式相比嗖嗖噪音降低(油式) 優(yōu) 點(diǎn) 隨著加速度檔的降低引發(fā)的卡嗒卡嗒噪音減少 高速運(yùn)作時閥門靈敏性提高帶來乘車舒適感的改善 可以縮小阻尼力散布 缺 點(diǎn) 加速度檔規(guī)格上限值分布 高速運(yùn)作時閥門靈敏性降低 產(chǎn)生阻尼力散布 缺 點(diǎn) 產(chǎn)生嗖嗖噪音(油式)4. 閥門(RE/CL)特性比較 1) LVC 閥系結(jié)構(gòu)比較活塞閥組裝本體閥（Body Valve）組裝連桿墊圈進(jìn)氣彈簧固定器進(jìn)氣閥活塞回彈固定器下Disc下Disc-s主 Disc主 Disc-S固定器閥座墊圈螺母吸彈簧吸閥副.Disc5. 閥結(jié)構(gòu)比較孔墊圈進(jìn)氣彈簧固定器進(jìn)氣閥活塞回彈固定器固定器固定器閥墊圈副閥主閥墊圈進(jìn)氣彈簧吸閥本體固定器墊圈銷活塞閥組裝本體閥組裝2) CL 閥系結(jié)構(gòu)比較連桿進(jìn)氣彈簧進(jìn)氣閥Disc-S固定器活塞螺母墊圈固定器活塞Disc閥墊圈