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汽车减震器的工作原理:与弹簧的区别及减震全过程详解

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汽车减震器的工作原理:与弹簧的区别及减震全过程详解

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https://www.yigezhs.com/wangluozixun/57008.html

汽车减震器是如何工作的?它与弹簧有什么区别?本文将为您详细解析减震器的工作原理及其在汽车行驶中的重要作用。

自20世纪以来,人们突破了传统的通过加强梁、柱、墙来提高抗振动能力的看法。巧妙地结合了结构的动力功能,研发出各种类型的阻尼器,并应用于航天航空、枪炮、军工、汽车等行业。

而我们今天要说的汽车减震器,是为改善汽车的行驶舒适性,衰减车架与车身振动的零部件。在实际使用中,汽车悬架系统里的减震器和弹簧是共同使用的,其中弹簧充当的是储能的角色。而减震器则是通过消耗热能的方式,来起到减振的作用。

汽车制造商在生产汽车时,通常选用的是双筒式液力减震器。从图中我们可以看到,这种减震器的内部,分为储油缸和工作缸两个缸体。并且减震器的下端与车桥相连,保持稳定不动,上端则是一根与车架相连,可以上下移动的活塞杆。

在活塞上设有伸展阀和流通阀,这些阀门用于控制上腔和下腔之间油液流动。同时活塞又将工作缸分为上腔和下腔,下腔的两个阀门压缩阀和补偿阀。通过相互配合调节油液,本体腔与储油缸之间的流动,从而决定了压缩和回弹阻尼的轻重。

当汽车在不平的路面行驶,形成弹簧被压缩时,弹簧会把振动产生的能量暂时存储起来。要注意,这个时候弹簧并没有消耗这些能量,此时减震器反而会被压缩,这个时候活塞将向下移动,上腔溶剂增大同时下腔容积减小,这时流通阀门会被打开。下腔的油液就会通过流通阀门进入上腔,同时一部分油液会打开压缩阀门进入储油缸,这两个阀门对油液的节流作用,使得减震器产生了阻尼作用。

相反地,当汽车在不平的路面行驶,形成弹簧被伸展,也就是被恢复时,此时减震器反而会被伸长。这时活塞会抬升,上腔溶剂会减小,下腔容积将增大。这时伸展阀门会被打开,上腔的油液会通过伸展阀进入下腔。于此同时一部分油液将通过补偿阀,由储油缸进入下腔。

通过分析压缩和伸展两个过程我们不难发现,弹簧在压缩行程将振动能量吸收储存起来,然后在伸展行程释放。而减振器无论压缩行程还是伸展行程,均在消耗振动能量,这个过程就是大家俗称的“减振”。

而不管减震器在压缩还是伸展过程中,减震器腔内的油液都在,反复地通过阀系内部的截流小孔,从一个腔经过流入另一个腔内。此时孔壁与油液间的摩擦,和油液分子间的内摩擦,就会对震动产生阻尼力。最终汽车震动产生的能量,将转化为油液热能,然后传递到缸筒并散发到大气中,从而达到了耗能、减振的目的。

当减震器高强度工作后,它内部的油液的温度一定会上升。而物理知识告诉我们,机油的黏度会随着温度的上升而下降,这就会导致减震器阻尼变小,因此为了减小油温上升,对阻尼效果产生的阻碍影响。我们可以在减震器中,加入一个会随温度热胀冷缩的阀门。这样的话,当油液温度上升后,阀门的开度将自动关小。同时阻尼效果也会变强,整个减震器的功能,也就不会随温度变化而变化了。

作为汽车的一个零件,减震器也面临损坏的情况。那我们又该如何判断减震器是否出问题了呢?

首先如果减震器内部的液压油,从活塞杆的上部漏出,那就说明减震器以前失效了。另外当穿过坎坷坎坷的路途时,如果车轮发出“砰”的声响,那么说明车轮上的减震器失效。最后当汽车转向时,如果车体的侧倾明显增大,甚至会产生侧滑,这就说明减振器的阻尼力太小,减震器此时存在故障。

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