汽车减震

汽车减震系统的物理结构、原理及措施班级：农机1206 姓名：唐政伟学号：12110304206

一．摘要

汽车是现代社会中最主要也是最重要的交通工具之一，随着社会文明的进步，人们对汽车舒适性要求越来越高，汽车减震系统也越来越得到人们重视，舒适性与车身的固有振动特性有关，而车身的固有振动特性又与悬架的特性相关。所以，汽车悬架是组成汽车减震系统的主要组成成分。汽车悬架包括弹性元件，减振器和传力装置等三部分，这三部分分别起缓冲，减振和力的传递作用。它们共同作用达到给汽车减震的目的。

二．正文

悬架系统是指车身、车架和车轮之间的一个连接结构系统，而这个结构系统包含了避震器、悬架弹簧、防倾杆、悬吊副梁、下控臂、纵向杆、转向节臂、橡皮衬套和连杆等部件。当汽车行驶在路面上时因地面的变化而受到震动及冲击，这些冲击的力量其中一部份会由轮胎吸收，但绝大部分是依靠轮胎与车身间的悬架装置来吸收的。

悬架作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力扭，并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，并衰减由此引起的震

动，以保证汽车能平顺地行驶。同时，汽车悬架又是保证汽车行驶安全的重要部件。因此，汽车悬架往往列为重要部件编入轿车的技术规格表，作为衡量轿车质量的指标之一。

汽车悬架包括弹性元件，减振器和传力装置等三部分，这三部分分别起缓冲，减振和力的传递作用。从轿车上来讲，弹性元件多指螺旋弹簧，它只承受垂直载荷，缓和及抑制不平路面对车体的冲击，具有占用空间小，质量小，无需润滑的优点，但由于本身没有摩擦而没有减振作用。弹性元件种类包括钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、油气弹簧、空气弹簧和橡胶弹簧等。减振器指液力减振器，是为了加速衰减车身的振动，它是悬架机构中最精密和复杂的机械件。减振器的类型有筒式减振器，阻力可调式新式减振器，充气式减振器。传力装置是指车架的上下摆臂等叉形刚架、转向节等元件，用来传递纵向力，侧向力及力矩，并保证车轮相对于车架 ( 或车身 ) 有确定的相对运动规律。种类有单杆式或多连杆式的。钢板弹簧作为弹性元件时，可不另设导向机构，它本身兼起导向作用。有些轿车和客车上，为防止车身在转向等情况下发生过大的横向倾斜，在悬架系统中加设横向稳定杆，目的是提高横向刚度，使汽车具有不足转向特性，改善汽车的操纵稳定性和行驶平顺性.

汽车悬架又可分为非独立悬架和独立悬架。非独立悬架的结构特点是两侧车轮由一根整体式车桥相连，车轮连同车桥一起通过弹性悬架与车架（或车身）连接。当一侧车轮因道路不平而发

生跳动时，必然引起另一侧车轮在汽车横向平面内发生摆动，故称为非独立悬架。独立悬架的结构特点是车桥做成断开的，每一侧的车轮可以单独的通过弹性悬架与车架（或车身）连接，两侧车轮可以单独跳动，互不影响，故称为独立悬架。

悬架是汽车中的一个重要总成，它把车架与车轮弹性地联系起来，关系到汽车的多种使用性能。汽车行驶在路上，如果路面非常平坦，没有坑坑洼洼，就不需要悬架。但道路往往并不平坦。即使是新铺的高速公路，其路面也会有些微凹凸不平而对汽车车轮造成影响。就是这样的路面将力作用在车轮上。根据牛顿运动定律，力都具有大小和方向。路上的颠簸会使车轮垂直于路面上下运动。当然，力的大小取决于车轮颠簸的程度，但无论如何，在通过不平路面时车轮都会产生一个垂直加速度。如果没有一个居间结构，所有车轮的垂直能量将直接传递给在相同方向上运动的车架。在这种情况下，车轮会完全丧失与路面的接触，然后在向下的重力作用下再次撞回路面。因此，您需要的是这样一个系统：它能够吸收垂直加速车轮的能量，使车轮顺着路面上下颠簸的同时车架和车身不受干扰。

对行驶中汽车的力的研究称为车辆动力学。我们需要了解下面一些概念，以便理解为何必须将悬架置于首要地位。大多数汽车工程师从两个方面来考虑行驶中汽车的动力特征：行驶性能——汽车平稳驶过崎岖不平的路面的性能；操纵性能——汽车安全地加速、制动和转弯的性能。这两个特征可通过三个重要原理

进一步加以描述：路面隔离性能、抓地性能和转弯性能。

弹簧

螺旋弹簧——最常见的弹簧类型。它其实是一个绕轴盘绕的重型扭杆，通过伸缩来缓冲车轮的运动。；叶片弹簧——由若干绑在一起充当一个单元的金属层（称为“叶片”）组成；扭杆——利用钢棒的扭转特性来提供类似螺旋弹簧的性能。其工作原理是：钢棒的一端锚固在车架上，另一端与一个A形控制臂相连。A形控制臂的作用就像一个垂直于扭杆移动的杠杆。当车轮遇到颠簸路面时，其垂直运动传递至A形控制臂，然后通过杠杆作用传递至扭杆。然后，扭杆沿轴发生扭曲以提供弹力；空气弹簧——由车轮和车身之间的柱状充气室构成。它利用压缩空气减缓车轮震动。这一设计概念实际上已经出现了上百年，在两轮马车上就有它的踪迹。最初的空气弹簧由充气的皮囊制成，很像一个风箱。到二十世纪三十年代，它们被模压橡胶空气弹簧取代。

汽车减震器

悬架系统中由于弹性元件受冲击产生震动，为改善汽车行驶平顺性，悬架中与弹性元件并联安装减震器，为衰减震动，汽车悬架系统中采用减震器多是液力减震器，其工作原理是当车架（或车身）和车桥间震动而出现相对运动时，减震器内的活塞上下移动，减震器腔内的油液便反复地从一个腔经过不同的孔隙流入另一个腔内。此时孔壁与油液间的摩擦和油液分子间的内摩擦

对震动形成阻尼力，使汽车震动能量转化为油液热能，再由减震器吸收散发到大气中。在油液通道截面和等因素不变时，阻尼力随车架与车桥（或车轮）之间的相对运动速度增减，并与油液粘度有关。

减震器与弹性元件承担着缓冲击和减震的任务，阻尼力过大，将使悬架弹性变坏，甚至使减震器连接件损坏。因面要调节弹性元件和减震器这一矛盾。

(1) 在压缩行程（车桥和车架相互靠近），减震器阻尼力较小，以便充分发挥弹性元件的弹性作用，缓和冲击。这时，弹性元件起主要作用。

(2) 在悬架伸张行程中（车桥和车架相互远离），减震器阻尼力应大，迅速减震。

(3) 当车桥（或车轮）与车桥间的相对速度过大时，要求减震器能自动加大液流量，使阻尼力始终保持在一定限度之内，以避免承受过大的冲击载荷。

在汽车悬架系统中广泛采用的是筒式减震器，且在压缩和伸张行程中均能起减震作用叫双向作用式减震器，还有采用新式减震器，它包括充气式减震器和阻力可调式减震器。

双向作用筒式减震器工作原理说明。在压缩行程时，指汽车车轮移近车身，减震器受压缩，此时减震器内活塞3向下移动。活塞下腔室的容积减少，油压升高，油液流经流通阀8流到活塞上面的腔室（上腔）。上腔被活塞杆1占去了一部分空间，因而上腔