大家都知道汽車的減震器,但真正瞭解減震器構造的人並不多。
減震器主要有彈簧和阻尼器兩個部分組成,彈簧的作用主要是支撐車身重量,而阻尼器則是起到減少震動的作用。
“阻尼”在漢語詞典中的解釋為:“物體在運動過程中受各種阻力的影響,能量逐漸衰減而運動減弱的現象”。阻尼器就是人造的物體運動衰減工具。
為了防止物體突然受到的衝擊,阻尼在我們現實生活中有着廣泛的應用,比如汽車的減震系統,還有彈簧門被打開後能緩緩地關閉等等。
阻尼器的種類很多,有空氣阻尼器、電磁阻尼器、液壓阻尼器等等。我們車上使用的是液壓阻尼器。
大家知道,彈簧在受到外力衝擊後會立即縮短,在外力消失後又會立即恢復原狀,這樣就會使車身發生跳動,如果沒有阻尼,車輪壓到一塊小石頭或者一個小坑時,車身會跳起來,令人感覺很不舒服。有了阻尼器,彈簧的壓縮和伸展就會變得緩慢,瞬間的多次彈跳合併為一次比較平緩的彈跳,一次大的彈跳減弱為一次小的彈跳,從而起到減震的作用。
為了瞭解減震器的工作原理,我們把防塵罩和彈簧去掉,直接看到阻尼器(見圖一)。
液壓阻尼器利用液體在小孔中流過時所產生的阻力來達到減緩衝擊的效果。
紅圈中是活塞,它把油缸分為了上下兩個部分。當彈簧被壓縮,活塞向下運行,活塞下部的空間變小,油液被擠壓後向上部流動;反之,油液向下部流動。
不管油液向上還是向下流動,都要通過活塞上的閥孔。油液通過閥孔時遇到阻力,使活塞運行變緩,衝擊的力量有一部分被油液吸收減緩了。
下面是壓縮行程示意圖,表示減震器受力縮短的過程。
圖二為活塞向下運行,流通閥開啟,油缸下部的油液受到壓力通過流通閥向油缸上部流動。
圖三為活塞向下運行,壓力達到一定程度時,壓縮閥開啟,油缸下部的油液通過壓縮閥流向油缸外部儲存空間。
圖中紅色大箭頭表示活塞運動方向,紅色小箭頭表示油液流動方向。
下面是伸張行程示意圖,表示減震器在彈簧作用下恢復原狀的過程。
圖四為活塞向上運行,伸張閥開啟,油缸上部的油液受到壓力通過伸張閥向油缸下部流動。
圖五為活塞向上運行,壓力達到一定程度時,補償閥開啟,油缸外部儲存空間的油液流回到油缸下部。
圖中紅色大箭頭表示活塞運動方向,紅色小箭頭表示油液流動方向。
減震器
減震器(Absorber) ，減震器主要用來抑制彈簧吸震後反彈時的震盪及來自路面的衝擊。在經過不平路面時，雖然吸震彈簧可以過濾路面的震動，但彈簧自身還會有往復運動，而減震器就是用來抑制這種彈簧跳躍的。減震器太軟，車身就會上下跳躍，減震器太硬就會帶來太大的阻力，妨礙彈簧正常工作。在關於懸掛系統的改裝過程中，硬的減震器要與硬的彈簧相搭配，而彈簧的硬度又與車重息息相關，因此較重的車一般採用較硬的減震器。與引震曲軸相接的裝置，用來抗衡曲軸的扭轉震動(即曲軸受汽缸點火的衝擊力而扭動的現象)。
工作原理
懸架系統中由於彈性元件受衝擊產生震動，為改善汽車行駛平順性，懸架中與彈性元件並聯安裝減震器，為衰減震動，汽車懸架系統中採用減震器多是液力減震器，其工作原理是當車架(或車身)和車橋間震動而出現相對運動時，減震器內的活塞上下移動，減震器腔內的油液便反覆地從一個腔經過不同的孔隙流入另一個腔內。此時孔壁與油液間的摩擦和油液分子間的內摩擦對震動形成阻尼力，使汽車震動能量轉化為油液熱能，再由減震器吸收散發到大氣中。在油液通道截面和等因素不變時，阻尼力隨車架與車橋(或車輪)之間的相對運動速度增減，並與油液粘度有關。
減震器與彈性元件承擔着緩衝擊和減震的任務，阻尼力過大，將使懸架彈性變壞，甚至使減震器連接件損壞。因面要調節彈性元件和減震器這一矛盾。
(1) 在壓縮行程(車橋和車架相互靠近)，減震器阻尼力較小，以便充分發揮彈性元件的彈性作用，緩和衝擊。這時，彈性元件起主要作用。
(2) 在懸架伸張行程中(車橋和車架相互遠離)，減震器阻尼力應大，迅速減震。
(3) 當車橋(或車輪)與車橋間的相對速度過大時，要求減震器能自動加大液流量，使阻尼力始終保持在一定限度之內，以避免承受過大的衝擊載荷。
在汽車懸架系統中廣泛採用的是筒式減震器，且在壓縮和伸張行程中均能起減震作用叫雙向作用式減震器，還有采用新式減震器，它包括充氣式減震器和阻力可調式減震器。
雙向作用筒式減震器工作原理説明：在壓縮行程時，指汽車車輪移近車身，減震器受壓縮，此時減震器內活塞3向下移動。活塞下腔室的容積減少，油壓升高，油液流經流通閥8流到活塞上面的腔室(上腔)。上腔被活塞桿1佔去了一部分空間，因而上腔增加的容積小於下腔減小的容積，一部分油液於是就推開壓縮閥6，流回貯油缸5。這些閥對油的節約形成懸架受壓縮運動的阻尼力。減震器在伸張行程時，車輪相當於遠離車身，減震器受拉伸。這時減震器的活塞向上移動。活塞上腔油壓升高，流通閥8關閉，上腔內的油液推開伸張閥4流入下腔。由於活塞桿的存在，自上腔流來的油液不足以充滿下腔增加的容積，主使下腔產生一真空度，這時儲油缸中的油液推開補償閥7流進下腔進行補充。由於這些閥的節流作用對懸架在伸張運動時起到阻尼作用。
由於伸張閥彈簧的剛度和預緊力設計的大於壓縮閥，在同樣壓力作用下，伸張閥及相應的常通縫隙的通道載面積總和小於壓縮閥及相應常通縫隙通道截面積總和。這使得減震器的伸張行程產生的阻尼力大於壓縮行程的阻尼力，達到迅速減震的要求。
產品分類
材料角度劃分
從產生阻尼材料的角度劃分，減震器主要有液壓和充氣兩種，還有一種可變阻尼的減震器。
液壓式
汽車懸架系統中廣泛採用液力減震器。其原理是，當車架與車橋做往復相對運動兒活塞在減震器的缸筒內往復移動時，減震器殼體內的油液便反覆地從內腔通過一些窄小的孔隙流入另一內腔。此時，液體與內壁的摩擦及液體分子的內摩擦便形成對振動的阻尼力。
充氣式
充氣式減震器是60年代以來發展起來的一種新型減震器。其結構特點是在缸筒的下部裝有一個浮動活塞，在浮動活塞與缸筒一端形成的一個密閉氣室種充有高壓氮氣。在浮動活塞上裝有大斷面的O型密封圈，它把油和氣完全分開。工作活塞上裝有隨其運動速度大小而改變通道截面積的壓縮閥和伸張閥。當車輪上下跳動時，減震器的工作活塞在油液種做往復運動，使工作活塞的上腔和下腔之間產生油壓差，壓力油便推開壓縮閥和伸張閥而來回流動。由於閥對壓力油產生較大的阻尼力，使振動衰減。
結構角度劃分
減震器的結構是帶有活塞的活塞桿插入筒內，在筒中充滿油。活塞上有節流孔，使得被活塞分隔出來的兩部分空間中的油可以互相補充。阻尼就是在具有粘性的油通過節流孔時產生的，節流孔越小，阻尼力越大，油的黏度越大，阻尼力越大。如果節流孔大小不變，當減震器工作速度快時，阻尼過大會影響對衝擊的吸收。因此，在節流孔的出口處設置一個圓盤狀的板簧閥門，當壓力變大時，閥門被頂開，節流孔開度變大，阻尼變小。由於活塞是雙向運動的，所以在活塞的兩側都裝有板簧閥門，分別叫做壓縮閥和伸張閥。
減震器按其結構，則分為單筒和雙筒兩種。可以進一步分為： 1.單筒氣壓減震器;2.雙筒油壓減震器;3.雙筒油氣減震器。
雙筒式
指減震器有內外兩個筒，活塞在內筒中運動，由於活塞桿的進入與抽出，內筒中油的體積隨之增大與收縮，因此要通過與外筒進行交換來維持內筒中油的平衡。所以雙筒減震器中要有四個閥，即除了上面提到的活塞上的兩個節流閥外，還有裝在內外筒之間的完成交換作用的流通閥和補償閥。
單筒式
與雙筒式相比，單筒式減震器結構簡單，減少了一套閥門系統。它在缸筒的下部裝有一個浮動活塞，(所謂浮動即指沒有活塞桿控制其運動)，在浮動活塞的下面形成一個密閉的氣室，充有高壓氮氣。上面提到的由於活塞桿進出油液而造成的液麪高度變化就通過浮動活塞的浮動來自動適應之。除了上面所述兩種減震器外，還有阻力可調式減震器。它可通過外部操作來改變節流孔的大小。最近的汽車將電子控制式減震器作為標準裝備，通過傳感器檢測行駛狀態，由計算機計算出最佳阻尼力，使減震器上的阻尼力調整機構自動工作。
對筒式減震器的具體説明
該減震器廣泛應用在汽車懸架系統之中，且在壓縮和伸張行程中都能起到減震作用，因此它又叫做雙向作用式減震器。
組件包括：1.活塞桿;2.工作缸筒;3.活塞;4.伸張閥;5.儲油缸筒;6.壓縮閥;7.補償閥;8流通閥;9.導向座;10.防塵罩;11.油封。
在汽車車輪移近車身，減震器受壓縮時，此時減震器內活塞向下移動。活塞下腔室的容積減少，油壓升高，油液流經流通閥流到活塞上面的腔室(上腔)。上腔被活塞桿佔去了一部分空間，因而上腔增加的容積小於下腔減小的容積，一部分油液於是就推開壓縮閥，流回儲油缸。這些閥對油的節約形成懸架受壓縮運動的阻尼力。減震器在車輪遠離車身，減震器受拉伸，這時減震器的活塞向上移動。活塞上腔油壓升高，流通閥關閉，上腔內的油液推開伸張閥流入下腔。由於活塞桿的存在，自上腔流來的油液不足以充滿下腔增加的容積，主使下腔產生一真空度，這時儲油缸中的油液推開補償閥流進下腔進行補充。由於這些閥的節流作用，因此對懸架在做伸張運動時起到阻尼作用。
由於伸張閥彈簧的剛度和預緊力設計的大於壓縮閥，在同樣壓力作用下，伸張閥及相應的常通縫隙和通道截面積總和小於壓縮閥及相應常通縫隙通道截面積總和。這使得減震器的伸張行程產生的阻尼力大於壓縮行程的阻尼力，達到迅速減震的要求。
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