汽车减震器特征参数的建立与评价_艾小娇
汽车摩擦离合器扭振减振器特性研究与参数分析
汽车摩擦离合器扭振减振器特性研究与参数分析一、本文概述《汽车摩擦离合器扭振减振器特性研究与参数分析》是一篇专注于汽车工程中离合器扭振减振器性能的研究与参数分析的学术文章。
本文旨在深入探讨汽车摩擦离合器扭振减振器的特性,分析影响其性能的关键参数,从而为离合器设计优化和车辆驾驶性能的提升提供理论依据和实践指导。
文章首先介绍了离合器扭振减振器在汽车传动系统中的重要地位,阐述了其对于改善车辆动态性能和减少振动噪声的关键作用。
接着,文章通过综述国内外相关研究成果,分析了离合器扭振减振器研究的现状和发展趋势,指出了当前研究中存在的问题和不足。
在此基础上,文章详细研究了摩擦离合器扭振减振器的动态特性,包括其振动特性、阻尼特性和传递特性等。
通过理论分析和实验研究,文章深入探讨了影响离合器扭振减振器性能的关键参数,如摩擦系数、减振器刚度、阻尼系数等,并分析了这些参数对离合器扭振减振效果的影响机制。
文章总结了离合器扭振减振器特性研究和参数分析的主要成果,提出了改进离合器扭振减振器性能的建议和措施,为汽车离合器的设计优化和车辆驾驶性能的提升提供了有益的参考。
本文的研究不仅有助于深化对离合器扭振减振器特性的理解,也为汽车工程领域的科技创新和工程实践提供了有力的支持。
二、摩擦离合器扭振减振器的基本原理摩擦离合器扭振减振器是汽车传动系统中的重要组成部分,其主要功能是减少或消除由于发动机运转不均、道路条件变化等因素引起的扭振,从而保护传动系统免受损坏,提高汽车的行驶稳定性和乘坐舒适性。
摩擦离合器扭振减振器的基本原理是利用摩擦阻尼来吸收和消耗扭振能量。
当传动系统受到外界扰动产生扭振时,离合器内的摩擦片之间会产生相对滑动,这种滑动摩擦会消耗掉部分扭振能量,从而减小振幅,达到减振的效果。
摩擦离合器扭振减振器还通过其内部的弹簧和阻尼元件来吸收和缓冲扭振。
当传动系统受到冲击或振动时,弹簧和阻尼元件会发生变形,吸收部分振动能量,并将其转化为热能或其他形式的能量,从而减小了传动系统的振动幅度。
10.8 减振器试验
• 10.8.3 试验方法
• •
1.示功试验
要求试验环境温度为(20±2)℃,在减振器示功试验台上进行 试验。试验行程s=(100±1)mm,试验频率f=(100±2)cpm,则减振 器试验速度为:
• • • 行程的中间部分。
(10-20) 试验的装置方向和试验位置:铅垂方向,位置大致在减振器 按以上条件加振,在试件往复3~5次内记录示功图。根据示 功图和标定常数(N/mm)以及示功图的基准线可以计算出复原阻力 和压缩阻力。
• 10.8.2 试验项目
• 根据汽车减振器的试验规定,需对减振器进行以下几项试验。 • (1) 示功试验:测取试件的示功图和速度图。 • (2) 速度特性实验:测量减振器在不同活塞速度下的阻力,取得减 振器的速度特性。 • (3)温度特性实验:测定温度特性P-T曲线及计算热衰减率。 • (4)耐久性试验:测定减振器的耐久性(寿命)。
10.8 减振器试验
• 10.8.1 减振器的工作特点及其要求
• 减振器是与弹性元件并联装在汽车的悬架系统中的,当汽车 车架(或车身)在悬架上振动时,减振器内的油液从一个腔经阻尼孔 流人到另一个内腔,此时孔壁与油液的摩擦及液体分子内摩擦等 便形成了对振动的阻尼力,衰减车身的振动,并将汽车的振动能 量转化为热能散失掉,减振器阻尼力的大小随车架与车轴的相对 速度一起增减,从而提高了汽车的行驶平稳性和操纵稳定性。 • • • 因此减振器必须满足以下的要求: (1) 性能稳定:复原阻力和压缩阻力应在允许误差范围内,当 温度变化时,性能变化小。 (2) 工作可靠:长期运转后,阻力衰减小。
• (4)热衰减率计算:以速度为0.5m/s的试验效果计算复原(或压缩)的 热衰减率,即: • Y分别表示复原、压缩工况。 (10-22)
减震器静载核特性
分析减震器静载荷特性图江苏明星减震器有限公司刘爱红茆小元摩托车减震器(以下简称:MJ)静载荷特性图(也称综合反力图),包含的信息比较多,可以说,“MJ”的设计、工艺、制造、检测、试验等方面的技术数据及试验要求确定,市场质量信息处理对策和分析,都和“MJ”静载荷特性图有关,都是在分析、验证“MJ”静载荷特性图的基础上完成的。
严格的讲,如果“MJ”在设计时提出了外特性、静特性要求是满足整车需求和匹配适应外,“MJ”静载荷特性图确起着对这些技术要求在实施过程的验证和考核作用,因而在设计时应同时提出。
但目前国内相当一部分整车厂在摩托车减震器设计时,并没有给出这个图,减震器制造厂也没有用这个特性图考核减震器装配后的整体质量水平,由于缺少这样一个特性要求,试制中的一些问题不能得到暴露,可能会携带没有暴露的问题进入市场,如前减震器的装油量,减震弹簧预压力,缓冲垫(也称橡胶限位器)的邵尔硬度、装配位置及许可变形量,这些因素都与乘骑时的减震器“软”、“硬”和通过极限障碍触底有关,通过检查单个零件是查不到问题的,但对总成又没有考核的指标,使得解决问题的方式进入误区,也使得主、配方损失很大。
静载荷特性图作为“MJ”一个重要的部分将纳入修订后的行业技术标准中,这对“MJ”设计和制造进步将起到很大的推动作用,对规范生产和质量判定,意义是非常重要的,也为完全自主设计摩托车减震器提供了理论支持。
1 设计时提出静载荷特性图静载荷特性图是按照摩托车总体设计要求,对振动中心位置,前、后轮载荷的分配,减震器杠杆比、安装角度、固有振动频率有了基本确定后提出的,减震器及减震弹簧静特性设计要满足静载荷特性图的要求。
摩托车设计时,减震器总成图上给出的装配尺寸和性能要求,其性能要求中应有静载荷特性图。
“MJ”内部结构是减震器制造厂在转换设计减震器及试制过程完成的。
在试制过程会对一些技术指标做适当调整,因为路试可能会反映出设计中存在的不足,直到符合要求后,将技术文件转化成整车厂的验收文件。
橡胶减震评价
橡胶减震评价引言:橡胶减震器作为一种重要的减震装置,广泛应用于建筑、桥梁、汽车等领域。
它的主要作用是通过橡胶材料的弹性特性,将震动和冲击力转化为热能和弹性变形,从而减少结构或设备的振动和损伤。
本文将从减震效果、耐久性、环保性等方面对橡胶减震器进行评价。
一、减震效果:橡胶减震器的主要目的是减少振动和冲击力对结构或设备的影响。
通过橡胶材料的弹性特性,它可以吸收和分散来自地震、风力、车辆行驶等因素产生的振动和冲击力。
橡胶减震器的减震效果主要取决于橡胶材料的硬度、厚度和结构设计等因素。
一般来说,橡胶减震器可以有效减少振动幅度,提高结构或设备的稳定性和安全性。
二、耐久性:橡胶减震器在长期使用过程中需要具备一定的耐久性。
首先,橡胶材料本身需要具备较好的耐久性,能够承受长时间的压力和变形而不产生损坏。
其次,橡胶减震器的结构设计要合理,能够在长期工作中保持稳定的减震效果。
此外,外界环境因素如高温、低温、紫外线辐射等也会对橡胶减震器的耐久性产生影响。
因此,橡胶减震器的耐久性是评价其性能的重要指标之一。
三、环保性:橡胶减震器的生产和使用对环境的影响也是一个重要的考虑因素。
首先,橡胶材料的生产过程会产生一定的污染物,如挥发性有机物和废水等。
因此,橡胶减震器的生产要符合环保标准,采用清洁生产技术和环保材料。
其次,橡胶减震器在使用过程中不应产生有害物质,以免对人体健康和环境造成影响。
因此,橡胶减震器的环保性也是评价其性能的重要指标之一。
四、其他考虑因素:除了减震效果、耐久性和环保性外,橡胶减震器的安装和维护也是需要考虑的因素。
橡胶减震器的安装位置和数量要根据具体的工程需求进行合理配置,以达到最佳的减震效果。
同时,橡胶减震器在使用过程中需要定期检查和维护,及时更换老化或损坏的部件,保证其正常工作。
结论:橡胶减震器作为一种重要的减震装置,在建筑、桥梁、汽车等领域发挥着重要的作用。
通过减少振动和冲击力对结构或设备的影响,它可以提高工程的稳定性和安全性。
减振器的性能判断及故障分析
0 ~1 0 o 0 o O
>l 0 o OC H D~1 5 0 0 0 0
李 志春
减振器 的缺陷率 ( %)
7 8
1 7 2
>1 5 0 O 0 0 —2 0 0 O 0 0
1 9 8
2 0 0 0 0 0以上
一
系列致命 的后果 。要知道, 在紧急情况下 , 踩 下制 动踏板 后 , 车 辆少 移 动几 米 距 离 , 就 可 能挽 救 车 上 乘 员 的性 命 。 ( 1 ) 造 成抓 地 力 不 足 。 由于 车 辆 的抓 地 力 不 足 , 即使行 驶 在略微 不 平 的道 路 上 , 驾驶 机 动 车 也有 发 生 侧滑 的危 险 。 ( 2 )使 制 动距 离 延 长 。这是 由于 橡 胶 轮 胎 与 地 面 的附着 力 降低 , 导 致 轮 胎 与地 面 的摩 擦 力 下 降 , 从 而 引起制 动力 不足 。 据某 项试 验研 究 , 车 速 同为 1 0 0 k m / h , 对 于 没 有 装备 A B S系统的乘用车 , 如果减振器是新的, 其制动 距离 为 3 7 . 5 m; 如果 减 振 器 损坏 , 其 制 动 距 离 为 3 9 . 1 m, 延长了 4 . 3 %。对 于装备 A B S系统 的乘用 车, 如果 减振 器是 新 的 , 其制 动距 离为 3 8 . 2 m; 如果 减 振 器损坏 , 其 制动 距离 为 4 3 . 6 m, 延长 了 1 4 . 1 %。 ( 3 ) 威胁 转 向 时 的安 全 。在 机 动 车转 向时 , 由 于 失效减振 器的负面影 响, 造 成 转 向 不 足 或 者 转 向过 度, 容易导致车辆偏离行车道 , 甚至冲出道路 , 引起行 车事故 。 ( 4 ) 引起轮胎偏磨。不 良的减振器会导致橡胶轮 胎偏磨 , 给 行 车安全 留下 隐患 。
原厂避震数据分析报告(3篇)
第1篇一、报告摘要本报告旨在通过对某品牌原厂避震器的性能数据进行深入分析,评估其市场表现、用户体验以及与竞品相比的优势和劣势。
报告数据来源于市场调研、用户反馈、第三方测试机构以及原厂提供的技术资料。
通过对数据的整理、分析和对比,旨在为消费者、制造商和行业分析师提供有价值的信息。
二、背景介绍避震器作为汽车悬挂系统的重要组成部分,直接影响着车辆的操控稳定性、舒适性以及安全性。
随着汽车技术的不断发展,避震器的性能要求也越来越高。
原厂避震器作为车辆制造商推荐的标准配置,其性能表现备受关注。
三、数据来源与分析方法1. 数据来源- 市场调研:收集不同车型、不同年份的原厂避震器市场销售数据。
- 用户反馈:收集来自汽车论坛、社交媒体等渠道的用户对避震器的评价。
- 第三方测试机构:获取避震器在操控性、舒适性、耐久性等方面的测试数据。
- 原厂技术资料:分析原厂提供的避震器技术参数、设计理念等。
2. 分析方法- 描述性统计:对数据的基本特征进行描述,如平均值、标准差等。
- 相关性分析:分析避震器性能与市场表现、用户体验之间的关系。
- 对比分析:将原厂避震器与竞品避震器在性能、价格、市场占有率等方面进行对比。
四、数据分析1. 市场表现- 销售数据:根据市场调研,原厂避震器的年销售量持续增长,市场份额逐年提高。
- 价格分析:原厂避震器的价格区间较广,但整体价格高于同级别竞品。
2. 用户体验- 舒适性:用户反馈原厂避震器在舒适性方面表现良好,能有效过滤路面震动,提升乘坐体验。
- 操控性:在操控性方面,原厂避震器表现稳定,但部分用户反映在极限操控状态下存在不足。
- 耐久性:用户对原厂避震器的耐久性表示满意,使用寿命较长。
3. 性能分析- 悬挂刚度:原厂避震器的悬挂刚度适中,既能保证舒适性,又能满足操控需求。
- 阻尼力:阻尼力适中,能有效抑制车身侧倾,提升操控稳定性。
- 避震行程:避震行程充足,适应不同路况。
4. 竞品对比- 舒适性:原厂避震器在舒适性方面略优于部分竞品,但在极限操控状态下存在不足。
车用减振器结构特点与性能检测
2019年第1期农机使用与维修43车用减振器结构特点与性能检测宋楠楠(黑龙江省农业机械维修研究所,哈尔滨150501)摘要:减振器性能完好,对于保证汽车行驶平顺性、操纵稳定性、乘坐舒适性和行驶安全性具有重要意义。
阐述了减振器的作用和新型减振器的结构特点,重点强调了减振器性能检测方法。
关键词:减振器;性能检测;农用车中图分类号:U463.33 文献标识码:A doi:10.14031 /ki.njwx.2019.01.029为了使车架与车身的振动迅速衰减,改善汽车行驶的 平顺性和舒适性,汽车悬架系统上一般都装有减振器。
减 振器的作用是阻尼悬架钢板弹簧的自由振动,使汽车在正 常行驶和经过颠簸路面时减小振动,改善汽车行驶平顺 性、延长钢板弹簧、车身、车架、前横梁等零部件的寿命。
减振器的好坏关系到乘坐的舒适性,轮胎和悬架的使用寿 命,制动的可靠性,能否保持车身的正常高度,还关系到快 速转向时的平顺性。
在日常使用中人们往往忽视对它的 保养维护,使一些车辆的减振器经常处于卡死、缺油、溢 油、渗油等状态,造成钢板弹簧断裂,影响汽车行驶的安全 性和舒适性。
1减振器的作用减振器的作用是:(1)减少汽车行驶中的振动次数。
(2)减少弹性元件的压缩和伸张。
(3)保持汽车轮胎与路 面的接触,以保证汽车行驶的平稳性,并有效地减少轮胎 的磨损。
(4)在紧急制动时可以有效地保持轮胎和路面 的接触,进而保证制动的稳定性。
失效的减振器无法有效 减少振动的次数,所以行驶中有明显的飘浮晃动的感觉,遇到大坑有颠到底的感觉。
在紧急制动时无法保证轮胎 和路面始终保持接触,造成制动距离明显加大。
2新型减振器的结构特点2.1单筒式减振器传统的减振器是内外双重结构,农用汽车上采用的还 是这种传统的液压双筒式减振器。
而新型的单筒减振器 有两种形式:(1)压缩空气油液分离式减振器。
单筒式减振器下 部漂浮一个自由状态的密封良好的薄活塞。
活塞以上是 油,下面是压缩空气。
汽车减震器特征参数的建立与评价_艾小娇
sinδ
=
WD π^zF^
( 9)
理想的减震器损耗角为 90°,减震器的弹簧特
性所占比 重 越 大,其 损 耗 角 越 小。 通 过 实 验 数 据
可以知道激励振幅越大,损耗角越接近 90°,同时
受激振频率变化的影响越小。
1. 2. 6 滞后响应
减震器的阻尼特性使得系统激励与系统响应
之间产生了 一 个 相 位 差,这 种 效 果 被 称 为 滞个基本参数变化对弹簧功率的 影响。
图 6 气体压力、气体体积、摩擦以及油液弹性模量 变化对弹簧功率的影响
2. 2 减震器的特征参数与车辆舒适性的关系 汽车的乘坐舒适度定义为: 在整个车辆以及
车辆部件上所发生振动的低加速度水平。阻尼力 越低,车辆的舒适度越好; 阻尼力越高,则汽车更 趋向运动型。阻尼对车身加速度放大系数的影响 如图 7 所示。车身加速度的放大系数是车辆舒适 性的直观显示,该数值越大,则舒适性越差。从图 7 中可以看出,车身加速度的放大系数在车身和车 轮共振频率之间的频率范围内随着阻尼常数的增 大而增大,车辆的舒适性变差。
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上海汽车 2014. 04
技术导向
图 1 阻尼力特性曲线
频率无关的特征参数 kD 包括阻尼系数和衰 减指数 n,它们与减震器阻尼力的关系是
FD = kD ·vnD
( 1)
阻尼系数和衰减指数描写了准静态阻尼力—
速度特性曲 线 的 走 向,其 中 阻 尼 系 数 影 响 曲 线 的
斜度,而衰 减 指 数 影 响 曲 线 的 凹 凸 趋 势。 有 两 种
总体来说,有 效 减 震 器 刚 度 比 随 着 激 振 频 率
的上升而下降,在小频率范围内其值下降幅度大,
避震测试实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过对不同品牌和型号的避震器进行动态测试,评估其性能,包括减震效果、操控稳定性、舒适度以及耐用性等方面,为消费者提供选购避震器的参考依据。
二、实验材料1. 测试车辆:某品牌小型轿车(车型:SWIFT雨燕)2. 避震器品牌及型号:- A品牌:EDDY避震套装- B品牌:BC Racing搅牙避震机- C品牌:悦翔V3测试版后避震器3. 测试设备:- 电子称重仪- 高速摄影设备- 操控稳定性测试仪- 舒适度评价表三、实验方法1. 静态安装测试:- 对测试车辆进行静态配重,确保前后比重接近50:50。
- 安装避震器,并检查安装质量。
2. 动态测试:- 操控稳定性测试:- 在直线行驶、弯道行驶、急刹车等不同工况下,测试车辆的操控稳定性。
- 舒适度测试:- 在不同路况(如:平坦路面、坑洼路面、高速路面)下,测试车辆的舒适性。
- 耐用性测试:- 对避震器进行长期耐久性测试,观察其性能变化。
3. 数据分析:- 对测试数据进行统计分析,评估不同避震器的性能差异。
四、实验结果与分析1. A品牌EDDY避震套装测试结果:- 操控稳定性:在直线行驶和弯道行驶中,操控稳定性较好,但急刹车时车身侧倾较大。
- 舒适度:在平坦路面行驶时,舒适性较好;在坑洼路面行驶时,舒适性较差。
- 耐用性:经过长期耐久性测试,性能稳定。
2. B品牌BC Racing搅牙避震机测试结果:- 操控稳定性:在直线行驶、弯道行驶和急刹车等工况下,操控稳定性较好,车身侧倾较小。
- 舒适度:在平坦路面行驶时,舒适性较好;在坑洼路面行驶时,舒适性一般。
- 耐用性:经过长期耐久性测试,性能稳定。
3. C品牌悦翔V3测试版后避震器测试结果:- 操控稳定性:在直线行驶和弯道行驶中,操控稳定性较好;在急刹车时,车身侧倾较大。
- 舒适度:在平坦路面行驶时,舒适性较好;在坑洼路面行驶时,舒适性较差。
- 耐用性:经过长期耐久性测试,性能稳定。
漫谈减震器的性能
漫谈减震器的一些性能一.如何评价减震器的品质一辆行驶在凹凸不平路面上的汽车,如果悬架系统只装备有弹簧(螺旋弹簧、钢板弹簧或空气弹簧)来缓冲路面冲击,由于弹簧不能马上稳定下来,它会持续地压缩和回弹,使得汽车像一匹脱缰的野马上下颠簸不息,大大地降低了汽车平顺性和乘坐舒适性。
因此,需要一个能有效地吸收(衰减)汽车振动能量的装置而不会明显地对振动频率(偏频)产生影响,减震器就应运而生了。
减震器的英文名字Shock absorber 更能确切地描述其含义即“振动吸收器”。
正确地了解和应用汽车减振器性能,对于悬架设计师而言是非常重要的。
评价减震器质量是否优良要从两个方面入手:1. 制造质量:是指减震器本身的品质如何,即它的可靠性、耐久性、漏油、异响、和制造质量的一致性等方面的表现。
2.匹配质量:是指减震器与整车平顺性、操稳性匹配后的表现如何。
换句话说,一副优良的减震器装在A 车上,它对整车性能表现的非常优异,但不等于说将它装在B 车上后仍然表现精彩。
个中原因就是它与整车匹配是否合理的问题。
众所周知,一辆性能优良的跑车,其减震器阻尼特性是随路面状况的变化而随时调整的(手动或自动调节)。
在坏路面上行驶时阻尼要大些而在好路面上行驶时则要弱些。
对于同一辆车尚需如此,更何况对于两辆具有不同参数的汽车来说更应如此。
譬如由于它们的簧上质量、偏频(悬架刚度)的差异而不得不重新调整减震器的阻尼特性和示功图以获取理想的相对阻尼系数ψ值:Km 2δψ=δ 减震器阻尼系数 N.s/mmK 悬架刚度 N/mmm 簧上质量 kg.s 2/9800mm通常要将减震器与整车匹配到什么程度才叫好呢?正确的回答是要使悬架(前或后)的相对阻尼系数在ψ=0.3-0.55范围内为佳。
大于此数值时,悬架就可能将道路上的冲击波直接通过减震器传递给车身,令乘客直接感受到“车轮就在脚底下振动”的感觉,并误认为悬架很“硬”,而实际上弹簧很软。
减震器的性能常用 阻力—位移、阻力—速度特性来描述。
减震器的评语怎么写
减震器的评语怎么写
1、减震器质量很好。
它舒适感又强,特别急行驶在凸凹不平的道路上,感觉不到明显的颠波,而且使用寿命也长。
2、这款可以说最适合日常驾驶,中轻度越野的减震器,舒适,可操控。
3、这款可以说最适合日常驾驶,中轻度越野的减震器,舒适,可操控。
4、减震器在辽阔的越野大地进行无止境的试车,调试之后才会最终确定,其付出的努力是巨大的。
最大的优势是及时它在颠簸路面也有较好的回弹能力,舒适度极佳。
5、质量很好。
透明款果然比别的材质要好很多,弹性十足,无异味,性价比高。
6、很喜欢这个减震器,质量挺好的,材质厚实,安装简便,在颠簸路上明显减震效果好很多,值得推荐购买!
7、这减震器的尺寸和原车完美符合,稳定性高,装完开回来舒服多了,刹车点头没了,过不平的地方屁股一抬一抬的现象也没了,最重要的是过弯侧倾小很多,过完舒服多了,目前开着感觉不错。
8、这个牌子的质量不错的。
木减震器汽车避震器拒绝异响,坚固耐用,稳固底盘,舒适稳定。
做完隔音效果还是挺明显的,尤其是跑高速的时候,感觉打转向灯的声音都小了。
9、品牌大厂产品,质量信得过,避震器有分量,外表喷漆均匀,
而且做工精细,安装方便,行驶起来,感觉很舒服,不是很硬,性价比很高,非常满意!
10、它的减震器质量是相当不错了,并且减震器,也是在市场上非常受畅销的。
11、减震器质量还是相当不错的,这款减震器减震效果好,弹性缓冲力都是比较不错的,材质也比较结实,不容易发生断裂等现象。
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理想的减震器损耗角为 90°,减震器的弹簧特
性所占比 重 越 大,其 损 耗 角 越 小。 通 过 实 验 数 据
可以知道激励振幅越大,损耗角越接近 90°,同时
受激振频率变化的影响越小。
1. 2. 6 滞后响应
减震器的阻尼特性使得系统激励与系统响应
之间产生了 一 个 相 位 差,这 种 效 果 被 称 为 滞 后 响
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技术导向
图 1 阻尼力特性曲线
频率无关的特征参数 kD 包括阻尼系数和衰 减指数 n,它们与减震器阻尼力的关系是
FD = kD ·vnD
( 1)
阻尼系数和衰减指数描写了准静态阻尼力—
速度特性曲 线 的 走 向,其 中 阻 尼 系 数 影 响 曲 线 的
斜度,而衰 减 指 数 影 响 曲 线 的 凹 凸 趋 势。 有 两 种
总体来说,有 效 减 震 器 刚 度 比 随 着 激 振 频 率
的上升而下降,在小频率范围内其值下降幅度大,
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在大的激振频率范围内其值基本保持不变。
2 对减震器特征参数的评价
2. 1 基本参数变化对特征参数的影响 本文中的计算都是基于一个单筒气压式减震
器模型,在 MATLAB 中改变它的几个基本参数从 而探讨基本参数变化对上述 9 个减震器特征参数 的影响。
率,见图 2( 下) 。
图 2 准静态阻尼力—速度特性曲线的两种获得方法
为了通过准静态阻尼力—速度特性曲线获得 阻尼系数 kD 和衰减指数 n 的值,以拉 伸 阶 段 为 例,需要对方程( 1) 两边取对数,即
ln( FD) = ln( kD) + n·ln( vD)
( 2)
ln( FD) 和 ln( vD) 成线性关系,在 MATLAB 中 用一条直线来拟合双对数坐标中的阻尼力—速度
图 7 减震器阻尼对车身加速度的 放大系数的影响
考虑前面讨论的减震器特征参数可以知道减 震器阻尼 力—速 度 特 性 曲 线 与 阻 尼 系 数、衰 减 指 数以及动阻尼相关。为了实现一个良好的乘坐舒 适度,阻 尼 系 数、衰 减 指 数 以 及 动 阻 尼 要 小。此
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上海汽车 2014. 04
方法可以 得 到 准 静 态 阻 尼 力—速 度 特 性 曲 线,第
一种方法是让减震器在恒定的激振频率下运动,
激振振幅 改 变,通 过 各 阻 尼 力—位 移 曲 线 中 的 最
大阻尼力以及相应的最大速度得到阻尼力—速度
特性曲线,见图 2( 上) ; 第二种方法是让减震器在
恒定的活塞 冲 程 下 运 动,此 时 选 取 不 同 的 激 振 频
技术导向
示了上述这 4 个基本参数变化对弹簧功率的 影响。
图 6 气体压力、气体体积、摩擦以及油液弹性模量 变化对弹簧功率的影响
2. 2 减震器的特征参数与车辆舒适性的关系 汽车的乘坐舒适度定义为: 在整个车辆以及
车辆部件上所发生振动的低加速度水平。阻尼力 越低,车辆的舒适度越好; 阻尼力越高,则汽车更 趋向运动型。阻尼对车身加速度放大系数的影响 如图 7 所示。车身加速度的放大系数是车辆舒适 性的直观显示,该数值越大,则舒适性越差。从图 7 中可以看出,车身加速度的放大系数在车身和车 轮共振频率之间的频率范围内随着阻尼常数的增 大而增大,车辆的舒适性变差。
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图 3 MATLAB 中计算动阻尼
1. 2. 3 动刚度
动刚度显示了阻尼力与活塞位移之间的传递
关系,如果给减震器模型一个正弦谐波激励
z = ^zsin( Ωt)
( 3)
则利用傅立叶第一阶级数可以定义动刚度 cD 为
2π
∫ F^ C
=
1 π
Fcos( Ωt) d( Ωt)
∮ PF = Fdv
( 10)
1. 2. 8 有效减震器刚度比
为了更好地展现减震器的弹簧和阻尼特性分
配,在这里引入有效减震器刚度比这一特征参数。
它定义 为 弹 簧 功 率 除 以 阻 尼 功 与 振 动 频 率 的 平
方,用 τD,eff 表示,计算公式为
τD,eff ( Ω)
=
PF WD Ω2
( 11)
【关键词】 减震器 汽车 特征参数 车辆舒适性
doi: 10. 3969 / j. issn. 1007-4554. 2014. 04. 09
0 引言
1 减震器特征参数的建立
减震器是汽车悬架系统中的重要部件之一, 对汽车行驶安全性及舒适性有着重要影响。它承 载着两个主要任务: 通过调节车身振动来修正路 面不平到车辆上的传递; 迅速衰减路面冲击带来 的车轮、车桥 振 动 从 而 为 车 辆 提 供 一 个 安 全 的 抓 地力。本文旨在定义能够评价减震器动静态特性 的特征参数,重 点 研 究 计 算 方 法 并 探 讨 其 与 车 辆 舒适性的关系。
图 5 活塞杆直径变化对准静态阻尼力— 速度特性曲线的影响
对物理参 数 的 改 变 包 括 改 变 气 体 压 力、气 体 体积、摩擦以及油液弹性模量。结果表明: 气体压 力和气体体积的改变对上述各个减震器特征参数 的影响极小,可以忽略; 增大摩擦力使动阻尼、动 刚度和阻尼功增大,减小摩擦力则使这 3 个参数 都减小,但摩擦力对于损耗角、弹簧功率、有效减 震器刚度比以及滞后响应的影响都较小; 油液的 弹性模量是一个很重要的物理参数,它的值越大, 减震器的动阻尼越大,损耗角越接近,同时弹簧功 率和有效 减 震 器 刚 度 比 越 小,阻 尼 力—位 移 曲 线 会随着油液 弹 性 模 量 的 减 小 而 趋 向 不 对 称,油 液 弹性模量对动刚度和阻尼功的影响不大。图 6 显
原车架 186. 4 0. 57 0. 43 26. 1 31. 0 36. 9
新车架 173. 6 0. 98 0. 62 29. 6 33. 2 43. 0
曲线,通过这条直线的方程计算得到阻尼系数 kD 以及衰减指数 n 的值。
频率相关的特征参数共有 7 个,下面将对其
一一介绍。
1. 2. 2 动阻尼
减震器的动阻尼显示了某一激振频率下阻尼
力与活塞速度之间的关系。在 MATLAB 中对减震
器模型进行正弦扫频激励,利用 Tfestimate 命令找
到阻尼力与速度之间的传递函数关系。减震器动 阻尼的 总 体 变 化 趋 势 是 随 激 振 频 率 的 上 升 而 下 降。如果对 模 型 进 行 正 弦 波 激 励,每 一 个 激 振 频 率下都 有 一 条 相 应 的 动 态 阻 尼 力—速 度 特 性 曲 线,找到这条曲线的中线,应用最小二乘法拟合一 条直线,通过 直 线 方 程 计 算 出 该 激 振 频 率 下 的 减 震器动阻尼,如图 3 所示。
给减震器 模 型 一 个 位 移 激 励,可 以 获 得 一 个 相应的阻尼 力 响 应,阻 尼 力 响 应 与 位 移 激 励 之 间 存在着相位偏移,这个相位偏移定义为损耗角,用 符号 δ 表示。损耗角在位移激励式( 3) 的条件下 可以利用减震器阻尼功和动刚度的相关定义通过 下面公式求得
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( 4)
0
2π
∫ F^ S
=
1 π
Fsin( Ωt) d( Ωt)
( 5)
0
F^ 2 = F^ 2C + F^ 2S
( 6)
cD = F^ /^z
( 7)
另一种计算方法是对减震器模型进行正弦扫
频激励,利用 Tfestimate 命令找到阻尼力与位移之
间的传递关系。激振频率越高,动刚度越大; 激励
振幅越大,动刚度越小。
【Abstract】 Nine characteristic parameters are defined in order to describe the static and dynamic features of the shock absorber. The simulation results from MATLAB / Simulink are used to calculate or illustrate each characteristic parameter. The influence of changing basic parameters on the characteristic parameters is discussed and the relationship between characteristic parameters and vehicle comfort is analyzed. The results indicate that the change of the basic parameters like,the diameter of the piston rod,the friction resistance and the oil modulus,shows varying degrees of influence on the characteristic parameters. The characteristic parameters like damping coefficient and index,dynamic damping,string power and the effective shock absorber stiffness ratio have an important and significant influence on vehicle comfort.
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技术导向
对新车架 进 行 有 限 元 分 析,分 别 计 算 新 车 架 的弯曲刚 度、扭 转 刚 度 和 前 三 阶 模 态 频 率。 新 旧 车架对比结果见表 3。