汽车减震器的工作原理.doc

汽车减震器基本知识减震器 （shock absorber）定义：吸收飞机着陆时撞击动能，减少飞机滑跑时结构振动载荷的承载装置。所属学科：航空科技（一级学科）；航空器（二级学科）减震器(Absorber) 主要用来抑制弹簧吸震后反弹时的震荡及来自路面的冲击。在经过不平路面时，虽然吸震弹簧可以过滤路面的震动，但弹簧自身还会有往复运动，而减震器就是用来抑制这种弹簧跳跃的。减震器太软，车身就会上下跳跃，减震器太硬就会带来太大的阻力，妨碍弹簧正常工作。在关于悬挂系统的改装过程中，硬的减震器要与硬的弹簧相搭配，而弹簧的硬度又与车重息息相关，因此较重的车一般采用较硬的减震器。与引震曲轴相接的装置，用来抗衡曲轴的扭转震动(即曲轴受汽缸点火的冲击力而扭动的现象)。一 汽车减震器的工作原理悬架系统中由于弹性元件受冲击产生振动，为改善汽车行驶平顺性，悬架中与弹性元件并联安装减振器，为衰减振动，汽车悬架系统中采用减振器多是液力减振器，其工作原理是当车架（或车身）和车桥间受振动出现相对运动时，减振器内的活塞上下移动，减振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振动形成阻尼力，使汽车振动能量转化为油液热能，再由减振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。 减振器与弹性元件承担着缓冲击和减振的任务，阻尼力过大，将使悬架弹性变坏，甚至使减振器连接件损坏。因面要调节弹性元件和减振器这一矛盾。(1) 在压缩行程（车桥和车架相互靠近），减振器阻尼力较小，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），减振器阻尼力应大，迅速减振。(3) 当车桥（或车轮）与车桥间的相对速度过大时，要求减振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振器，且在压缩和伸张行程中均能起减振作用叫双向作用式减振器，还有采用新式减振器，它包括充气式减振器和阻力可调式减振器。由于伸张阀弹簧的刚度和预紧力设计的大于压缩阀，在同样压力作用下，伸张阀及相应的常通缝隙的通道载面积总和小于压缩阀及相应常通缝隙通道截面积总和。这使得减振器的伸张行程产生的阻尼力大于压缩行程的阻尼力，达到迅速减振的要求。为加速车架与车身振动的衰减，以改善汽车的行驶平顺性（舒适性），在大多数汽车的悬架系统内部装有减震器。 二 减振器的用途三 减振器的分类减震器从产生阻尼的材料这个角度划分主要有液压和充气两种，还有一种可变阻尼的减震器. 现在使用的减震器有：1.橡皮减震器 2.弹簧减震器 3.空气式减震器 4.油液空气式减震器 5.全油液式减震器。四 减震器类型从产生阻尼的材料这个角度划分主要有液压和充气两种，还有一种可变阻尼的减震器。减震器从产生阻尼的材料这个角度划分主要有液压和充气两种，还有一种可变阻尼的减震器。1 液压汽车悬架系统中广泛采用液力减震器。其原理是，当车架与车桥做往复相对运动儿活塞在减震器的缸筒内往复移动时，减震器壳体内的油液便反复地从内腔通过一些窄小的孔隙流入另一内腔。此时，液体与内壁的摩擦及液体分子的内摩擦便形成对振动的阻尼力。2 充气式减震器充气式减震器是60年代以来发展起来的一种新型减震器。其结构特点是在缸筒的下部装有一个浮动活塞，在浮动活塞与缸筒一端形成的一个密闭气室种充有高压氮气。在浮动活塞上装有大断面的O型密封圈，它把油和气完全分开。工作活塞上装有随其运动速度大小而改变通道截面积的压缩阀和伸张阀。当车轮上下跳动时，减震器的工作活塞在油液种做往复运动，使工作活塞的上腔和下腔之间产生油压差，压力油便推开压缩阀和伸张阀而来回流动。由于阀对压力油产生较大的阻尼力，使振动衰减。3 阻力可调式减震器（带电感气囊）装有阻力可调式减震器的汽车的悬架一般用刚度可变的空气弹簧作为弹性元件。其原理是，空气弹簧若气压升高，则减震器气室内的压力也升高，由于压力的改变而使油液的节流孔径发生改变，从而达到改变阻尼刚度的目五 减震器常见失效模式分析1漏油：分为油封部位、封口部位、各焊接部位及储油筒其它部位漏油，常见的是油封部位漏油。2 减震器发响：没有安装到位；非正常使用减震器；误判（实际上是悬架发响）3 连杆回弹不到位：减振器在出厂前有充气要求（充气力主要为了在批量出厂时，使减振器连杆的伸出长度统一，方便装车而使用的），经装车使用后，油气混合，充气力不能克服摩擦力，使连杆不能回弹到位。六 减震器的检验减振器是汽车使用过程中的易损配件，减振器工作好坏，将直接影响汽车行驶的平稳性和其它机件的寿命，因此我们应使减振器经常处于良好的工作状态。可用下列方法检验减振器的工作是否良好。1 使汽车在道路条件较差的路面上行驶10km后停车，用手摸减振器外壳，如果不够热，说明减振器内部无阻力，减振器不工作。此时，可加入适当的润滑油，再进行试验，若外壳发热，则为减振器内部缺油，应加足油；否则，说明减振器失效。2 用力按下保险杠，然后松开，如果汽车有23次跳跃，则说明减振器工作良好。3 当汽车缓慢行驶而紧急制动时，若汽车振动比较剧烈，说明减振器有问题。4 拆下减振器将其直立，并把下端连接环夹于台钳上，用力拉压减振杆数次，此时应有稳定的阻力 ，往上拉(复原)的阻力应大于向下压时的阻力，如阻力不稳定或无阻力，可能是减振器内部缺油或阀门零件损坏，应进行修复或更换零件。七 减震器的安装筒式减震器安装1 安装过程中不得用金属重物敲击减震器缸筒表面，用力扳动减震器外部焊接的防尘罩。2 使用锥度橡胶垫隔振的减震器，应用垫板将吊环两端内孔装配的锥度橡胶垫断面压住。3 安装过程中不得损坏减震器配装的橡胶件表面（如缓冲套组合等）4 减震器安装后应按整车规定力矩要求将连接部位螺纹拧紧，确保连接部位紧固可靠，无松动，并应在紧固部位涂防锈漆。前、后减震器（芯）安装1 前、后减震器（芯）是指装车时需另外配装螺旋弹簧、弹簧座、防压垫、轴承等外结构件产品2 减震器在更换安装前应检查如下附属外结构件质量情况：轴承运动灵活，防压垫内表面无开裂及破损现象，螺旋弹簧不存在疲劳、衰减现象，减震橡胶应无永久变形、老化、破损现象。3 装配过程中不得用任何硬物敲打、夹持、摩擦连杆表面，以避免漏油。4 总成螺纹锁紧力矩要求如下：A M10螺纹副：拧紧力矩283Nm B M12螺纹副：拧紧力矩495Nm C M14螺纹副：拧紧力矩808Nm5.总成装配完成后要进行全面检查。安装时注意事项：单边磨损 产生原因：安装、行驶不规范，导致减振器单边严重受力。 避免措施：安装规范、过坑慢速。 注意事项：只要末导致减减振器漏油，有轻微的单边磨损对减振器的性能无影响，可以不用调换。连杆麻点 产生原因：碰伤后导致镀层剥落，防尘罩损坏后导致防护差。 避免措施：经常检查防尘罩是否完好，位置是否正确。 注意事项：如防尘罩已经损坏，应马上更换防尘罩，以免新的减振器继续损坏。八 底盘最基本要素 汽车减振器检验与维修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，目前汽车上广泛采用的是双向作用筒式减振器。减振器是汽车使用过程中的易损配件，减振器工作好坏，将直接影响汽车行驶的平稳性和其它机件的寿命，因此我们应使减振器经常处于良好的工作状态。可用下列方法检验减振器的工作是否良好。1.使汽车在道路条件较差的路面上行驶10km后停车，用手摸减振器外壳，如果不够热，说明减振器内部无阻力，减振器不工作。此时，可加入适当的润滑油，再进行试验，若外壳发热，则为减振器内部缺油，应加足油;否则，说明减振器失效。2.用力按下保险杠，然后松开，如果汽车有23次跳跃，则说明减振器工作良好。3.当汽车缓慢行驶而紧急制动时，若汽车振动比较剧烈，说明减振器有问题。4.拆下减振器将其直立，并把下端连接环夹于台钳上，用力拉压减振杆数次，此时应有稳定的阻力，往上拉(复原)的阻力应大于向下压时的阻力，如阻力不稳定或无阻力，可能是减振器内部缺油或阀门零件损坏，应进行修复或更换零件。在确定减振器有问题或失效后，应先查看减振器是否漏油或有陈旧性漏油的痕迹。油封垫圈、密封垫圈破裂损坏，贮油缸盖螺母松动。若发现漏油，首先拧紧油缸盖螺母，若减振器仍漏油，则可能是油封、密封垫圈损坏失效，应更换新的密封件。如果仍然不能消除漏油，应拉出减振杆，若感到有发卡或轻重不一时，再进一步检查活塞与缸筒间的间隙是否过大，减振器活塞连杆有无弯曲，活塞连杆表面和缸筒是否有划伤或拉痕。如果减振器没有漏油的现象，则应检查减振器连接销、连接杆、连接孔、橡胶衬套等是否有损坏、脱焊、破裂或脱落之处。若上述检查正常，则应进一步分解减振器，检查活塞与缸筒间的配合间隙是否过大，缸筒有无拉伤，阀门密封是否良好，阀瓣与阀座贴合是否严密，以及减振器的伸张弹簧是否过软或折断，根据情况采取修磨或换件的办法修理。另外，减振器在实际使用中会出现发出响声的故障，这主要是由于减振器与钢板弹簧、车架或轴相碰撞，胶垫损坏或脱落以及减振器防尘筒变形，油液不足等原因引起的，应查明原因，予以修理。减振器在进行检查修复后应在专门试验台上进行工作性能试验，当阻力频率在1001mm时，其伸张行程和压缩行程的阻力应符合规定。如解放CAl091伸张行程最大阻力为21562646N，压缩行程最大阻力为392588N;东风车伸张行程最大阻力为24503038N，压缩行程最大阻力为490686N。如果没有试验条件，我们还可以采用一种经验做法，即用一铁棒穿入减振器下端吊环内，用双脚踩住其两端，双手握住上吊环往复拉24次，当向上拉时阻力很大，向下压时不感到费力，而且拉伸的阻力与修理前相比有所恢复，无空程感，则表明减振器基本正常。九 减振器索赔一 合理索赔1、产品漏油 缺陷状况：正常的渗油除外，连杆无碰伤、弯曲、等不正常情况导致漏油。 产品是否漏油：初步判断判断油迹（湿的）是否已经超过弹簧盘，但由于行车过程中可能是其他原因导致的油迹假象，故不能准确判断。准确判断拉开防尘罩，拆下防尘盖，擦干净油封处油迹和连杆，将连杆拉压数次后，将手或干净布伸到连杆擦拭，手或干净布上有较多油迹可以判断漏油。2、明显缺陷 缺陷状况：打开包装，末经使用，减振器有明显缺陷的。二 不合理索赔 1 异响 产生原因：油封润滑脂干枯或误判。 误 判：把在减振器相领部位的响声误判为减振器异响。如：悬挂装配不佳或悬挂其它零件导致的异响。 避免措施：在油封处滴入润滑剂，上端车架固定螺母上应正确安装盖帽。悬挂系统的拧紧扭矩正确，包括减振支柱总成上端螺母的拧紧、与车身的拧紧扭矩等其它零件或系统装配导致的异响不要误判为减振器异响。2 渗油 产生原因：连杆镀层表面有微裂纹，活塞杆上的微裂纹储存到一定的阻尼油而形成油膜，使得活塞杆和油封之间的摩擦是湿摩擦，从而提高了减振器的性能，同时大大延长了减振器的使用寿命。 正常现象：有少量的渗油属于正常，一般渗油的油迹不超过弹簧盘，油迹局限于减 振器油封到下部的弹簧盘处。3、连杆碰伤 产生原因：拆装时碰伤连杆，防尘罩损坏后，杂物碰伤连杆。 避免措施：拆装时注意不要碰伤连杆，经常检查防尘罩是否完好，位置是否正确。4、翻边漏油 产生原因：漏装防漏垫圈，拧紧力矩过大、过小、六角螺母松动，造成翻边上翘导致漏油。 避免措施：避免漏装防漏垫圈，按规定要求拧紧。5、连杆回弹不到位 产生原因：减振器在出厂前有充气要求，经装车使用后，油气混合，充气力不能克服摩擦力，使连杆不能回弹到位。 正常现象：充气力是为了在主机厂批量装车时，连杆的伸出长度基本一致，方便批量装车。回弹不到位不影响产品的使用性能。6、六角压紧螺母变形 原因和理由：螺母的拧紧力距大于标准值（标准值为150Nm） 翻边翘起：减振器在翻边完成后，翻边平面与顶部平面有一定的倾斜角将油封压住达到封油的目的。当减振器装入支柱，并拧紧上端的六角螺母后（螺母的拧紧力距可达150Nm），六角螺母的平面与减振器的接触是一条线。如果该六角螺母受到的力超过一定的范围，则可能导致六角螺母受到减振器向上的力而引起变形，从而导致减振器的翻边处上翘引起漏油。 螺母的拧紧力距小于标准值（标准值为150Nm） 在螺母拧紧过程中，如果力矩不到，在行驶过程中很可能造成螺母松动，减振器在支柱中窜动造成六角压紧螺母与减振器翻边处变形而漏油。反复拆装和使用假冒伪劣压紧螺母引起六角压紧螺母变形。如果在安装新的减振器前，六角压紧螺母本身已经变形（因为是已经使用过的，很可能已经变形），那么当新的减振