减震器的工作原理
减振器用来衰减弹簧缓和冲击时的振动,以改善汽车的行驶舒适性。如果没有减振器,弹簧的反弹将无法控制,车在遇到崎岖路面时将会产生严重的弹跳,转弯时也会因为弹簧上下的振动而造成轮胎抓地力(附着力)和循迹性的丧失。
减振器的基本参数是减振器的阻尼,即以一固定的速度压缩或拉伸减振器时其所产生的阻力,阻尼的大小与阀门孔径、车架和车桥的相对速度以及阻尼油的粘度等因素有关。但阻尼的大小并不能决定车在转弯时倾侧的程度大小,只能控制汽车产生倾侧的速率,即用多少时间完成倾侧。
减振器的阻尼力可分为压缩和回弹两部分,压缩阻力和弹簧的硬度有加成效果(压缩阻力可增加弹簧的硬度);而回弹阻力则是发生在弹簧受路面冲击压缩后的反弹行程,这也是减振器的功用所在,用来抵挡弹簧压缩后再将轮胎压回地面的力量,减缓反}弹的冲击并保持车辆的平稳。一般道路用的减振器,压缩行程的阻力通常远小于回弹行程,因为压缩行程的阻力太大时会影响行车舒适性。对道路用车来说压缩时和反弹时的阻尼力比值大约是1:3;对赛车来说阻尼力比值则约为1:2~1:1.5;,较高的阻尼力比值会降低舒适性,但可改善汽车行经不规则路面时的循迹性。
减震器容易出现的问题
阻尼衰退
由于减振器在减振的过程中会产生大量热量,因此在剧烈运动后会产生高温,使减振器内的减振液失效,如同制动液因过热失效一样,称为“阻尼衰退”。为了避免阻尼衰退,可加大减振器或者增加阻尼油的容量,所以高性能的减振器通常都具有较大的筒径及较大的阻尼。而有些高档的或比赛用的减振器(如Ohlins、Sachs等)会多带一个氮气瓶来控制减振液的温度,这样减振桶可容纳更多的减振液,热容量更大。
气泡问题
减振器的另一个问题是阻尼油的气泡问题。减振器工作时,活塞对阻尼油造成搅动的效果,会使阻尼油产生气泡,而气泡则会造成阻尼的丧失。为了消除气泡,除了使用品质好的阻尼油外,还可填充高压气体。比如Bilstein的减振器产品就有一项设计,该减振器有一个“气室”,用来防止气泡的产生。此外,这个气室因其柱栓暴露在空气中,还具有冷却的效呆。
漏油问题
油封不良造成的漏油问题是减振器损坏的一大主要因素,这直接关系到减振器的“耐用性”,所以较贵的减振器通常也有较好的油封。