汽车液压悬架系统

4.1 基本原件及结构组成
(二) 半主动悬架 半主动悬架的概念 出现得较晚，于1973 年 由D.A.Crosby 和 D.C.Karnopp 首次提出。 半主动悬架旨在以接近被 动悬架的造价和复杂程度 来提供接近主动悬架的性 能。 如图4-3所示。
图4-3 实时闭环控制的半主动悬架 1-位置传感器；2-控制器；3-连续变化实时阻尼器；4-转向
角度；5-汽车速度；6-制动开关
4.1 基本原件及结构组成
根据阻尼系数是连续可调还是离散可调，半主动悬架又可分为连续可控式和 分级可控式。
电子控制悬架系统按悬架系统结构形式分，可分为电控空气悬架系统、电控 油气悬架系统、电控液压悬架系统、电磁悬架系统等。
根据悬架调节方式的不同，可以将悬架分为分级调整式悬架和无极调整式悬 架。
图4-2 主动悬架 1-加速度传感器；2-加速度传感器；3-轮胎；4-ECU；
5-电液伺服液压缸
4.1 基本原件及结构组成
主动悬架系统目前常见的实现形式有两种：一种是当前使用较多，通常称为 并联式主动悬架，它是在被动悬架的基础上再增加一个驱动器，由于只需在被动 悬架的基础上补充部分能量，因而消耗的能量小。 当主动悬架出现故障时，并联 式主动悬架仍能按被动悬架方式工作。 另一种是独立式主动悬架，这种主动悬架 是悬置质量和非悬置质量之间完全由作动器连接，并由作动器吸收和补充全部能 量，其机械结构简单，但消耗的能量多。 当主动悬架出现故障时，独立式主动悬 架无法正常工作。
图4-8 复原行程中油液的流通路径
4.2 液压减振器
(二)压缩行程
减振器处于压缩行程 (图4-9)时，压缩阀和流通 阀工作。下腔中的一部分 油液经过流通阀流入上腔 ，而另一部分油液则经过 压缩阀流入储油腔，油液 经过压缩阀和流通阀产生 压缩节流压力。
图4-9 压缩行程中油液的流通路径
4.3 液压悬架系统基本工作原理
阀片组合式减振器。
4.2 液压减振器
三、液压双筒式减振器的结构 液压双筒式减振器有活塞缸和补偿室两部分，如图4-5 所示。 活塞缸内有带杆 的活塞总成，如图4-6 所示。 活塞缸的上端安装活塞杆导向座及密封装置，而活塞 缸的下端有底阀总成，如图4-7 所示。
图4-5 液压减振器总体结构 １-橡胶衬套；２-导向器油封总成；３-活塞杆总成；４-限位块总成；５-活塞阀总成；６-
底阀总成；７-压缩腔(下腔)；８-储油腔；９-复原腔(上腔)；10-金属垫盖
4.2 液压减振器
图4-6 活塞总成 １-活塞杆；２-流通阀限位座；３-调整阀片；４-活塞；５-活塞衬套；６-垫圈； ７-螺母；8、12、13-垫片；9-复原阀阀片；10-阀片(有常通孔)；11-流通阀阀片
4.2 液压减振器
第4章 汽车液压悬架系统
4.1 基本原件及结构组成 4.2 液压减振器 4.3 液压悬架系统基本原理 4.4 典型汽车液压悬架系统
4.1 基本原件及结构组成
目前在汽车上普遍采 用的仍多为被动悬架，也 称为机械式悬架，如图41 所示。 被动悬架概念是 在1934 年由Olley 提出的 ，它通常是指结构上只包 括弹簧和阻尼器(减振器) 的系统。 传统被动悬架 虽然结构简单、造价低廉 且不消耗外部能源，但因 为其参数固定，所以具有 较大的局限性。
图4-1 被动悬架 1-螺旋弹簧；2-轮胎；3-液压减振器
4.1 基本原件及结构组成
(一) 主动悬架 主动悬架的思想诞生于 1955 年，由通用汽车公司的 Federspiel - Labrosse 提出并最 先应用到雪铁龙2CV 车型上。 1965 年，Rockwell 和Kimca 探讨了伺服机构作为主动力吸 振器的原理，为车辆主动悬架 系统的设计提供了理论指导。 如图4-2 所示，主动悬架通常 包括传感器、控制器和执行机 构三部分，并由它们与汽车组 成闭环控制系统。
(1) 分级调整式悬架。 分级调整式悬架将通常悬架的阻尼和刚度分为几级， 根据汽车负荷和行驶工况的变化，由驾驶员手动选择，或者电子控制单元(ECU)根 据各传感器的信号自动选择。
(2) 无级调整式悬架。 无级调整式悬架系统的阻尼和刚度从最小到最大可实 现连续调整。
4.2 液压减振器
悬架是Fra Baidu bibliotek架与车 桥(或车轮)之间的所 有传力连接装置的总 称，主要由弹性元件 、导向装置及减振器 三个基本部分组成。
二、液压减振器的分类 液压减振器可根据液压缸筒的个数、作用行程以及是否充气和阻尼可调等进行
分类，也可以安装节流阀系统的组件结构进行分类。 (1) 根据液压缸筒个数，可分为单缸减振器和双缸减振器。 (2) 根据作用行程，可分为单作用减振器和双作用减振器。 (3) 根据是否充气，可分为充气减振器和非充气减振器。 (4) 根据是否阻尼可调，可分为可调阻尼减振器和不可调阻尼减振器。 (5) 根据节流阀组件结构，可分为弹簧板阀式、弹簧滑阀式、弹簧阀片式和弹簧
一、汽车电控悬架的工作原理
传统悬架的弹簧和减振器都被电控主动悬架的驱动器所取代，所以主动悬 架中不存在传统的弹簧和减振器。 概括起来，主动悬架系统具有以下几个主 要的功能和特点：
图4-4 为液压式 减振器。
图4-4 减振器实物图
4.2 液压减振器
一、液压减振器发展状况 液压筒式减振器是汽车上应用最广泛的减振器。初期是采用摇臂式液阻减振器，
第二次世界大战期间美军吉普车上采用了筒式液阻减振器并在战场上获得成功，此后 筒式液阻减振器很快成为主流产品。 其具有工艺简单、成本低、寿命长、质量小等优 点，主要零件采用了冲压、粉末冶金及精密拉管等高效工艺，适于大批量生产。
图4-7 底阀总成 １-螺母；２-弹簧；３-补偿阀阀片；４-阀片(有常通孔)；５-压缩阀阀
片；６-垫片；７-底阀座；８-螺栓
4.2 液压减振器
四、液压筒式减振器的工作原 理
筒式液压减振器有4个阀，分 别是复原阀、压缩阀、补偿阀和流 通阀，其工作原理，分为复原和压 缩两个行程进行介绍。
(一)复原行程 减振器处于复原行程(图4-8)时 ，复原阀和补偿阀工作，活塞缸筒 上腔的油液经过复原阀流入下腔， 而储油腔的一部分油液经过补偿阀 流入下腔，油液经过复原阀和补偿 阀产生复原节流压力。