悬架内部培训课件.ppt
悬 架 产 品 培 训,内部使用,2006.2,本地法人用,-目 录-,.悬架类型,.减震器概述,.减震器性能,.阻尼阀,.阻尼力区间,.各个系统零件名称,.减震器&减震支柱零件及功能,.制造过程,.减震器形式,1.前悬架,是连接车架和车轴之间，以支撑车的重量，吸收轮胎的震动，同时设置部分转向机构的装置，根据前车轴的形式可以如下划分。1.非独立悬架(Solid Axle Suspension)2.独立悬架(Independent Suspension)1)横臂式(Wish Bone Type)2)麦弗逊式(Strut Type or Mcpherson Type),.悬架类型,两侧车轮安装于一整体式车桥上，车轮再通过弹簧安装到车身上 安装于公共汽车、卡车前后车桥，部分轿车后车桥,非独立悬架(Solid Axle Suspension),该形式采用断开式车桥，两侧车桥活动互不相干，以此改善乘车舒适感和安全性。1)横臂式悬架:由上下控制臂(Upper and Lower Control Arm),转向节(Steering Knuckle),螺旋弹簧(Coil Spring)构成，弹簧对轮胎运动进行缓冲而上下运动。在该形式中，发生在轮胎的 刹车力或回转力(Cornering Force)都由控制臂支撑，弹簧只承受垂直载荷。按照弹簧的排列和所使用的弹簧种类的不同，此形式又划分为很多种。,独立悬架(Independent Suspension),2)滑柱式或麦弗逊式(Strut Type or Mcpherson Type)悬架:与转向节(Steering Knuckle)形成整体安装 减震器的滑柱(Strut)和下横臂、连接悬吊臂 和下部的球节(Ball Joint)及弹簧构成。滑柱的上部通过顶端连接板连接到车体上，顶端连接板与滑柱轴承相接。车身重量由车身通过悬架滑柱支撑，转向后滑柱与转向节一并旋转。与横臂式相比，结构简单，构成 要素少，易于维护，可以降低簧下重量，所以，车辆行驶性能(Road Holding)及 乘车舒适感良好。,螺旋弹簧,滑柱,关节,下横臂,传动轴,横梁,横臂,稳定杆,2.后悬架,一般使用车轴悬架式的情况较多，但 轿车为了提高乘车舒适感和稳定性，而使用 独立悬架，一般可以划分成 1.非独立悬架(Solid Axle Suspension)2.独立悬架(Independent Suspension)1)纵臂式(Trailing Arm)2)5连杆式(5Link Type)3)扭转梁桥式(3连杆式;Torsion Beam Axle Type)4)多连杆式,用一个轴把左右轮连起来，再通过弹簧支 撑车体的悬架方式，有钢板弹簧(Laminated Leaf Spring)、螺旋弹簧(Coil Spring)、空气弹簧(Air Spring)等等。,非独立悬架系统(Rigid Axle Suspension Type),1)纵臂式(Trialing Arm)悬架:通过朝向车后的1个或2个臂支撑轮胎，由减震器、螺旋弹簧及扭力杆构成。此种形式构造简单，前轮定位变化和 轮胎磨损少是其优点。此种形式多用作小型FF汽车的后悬架装置，在FR车上几乎不使用。,独立悬架(Independent Suspension),减震器,纵臂,管,管,与车身结合部分,螺旋弹簧,啮合部分,2)5连杆式(5Link Type)悬架:是在FR汽车的后悬架上广泛使用的形式。此形式由承受前后负荷的左右各两个臂和承受 横向负荷的横向推力杆（lateral Rod）等 5个连杆和螺旋弹簧及减震器构成，主要 用在车轴固定式。,3)扭力梁桥式(3连杆式;Torsion Beam Axle Type)悬架装置:多用作FF汽车中高档车的悬架装置。由高强度钢板制成的U字型梁两端的拖动臂、横振阻尼杆（Lateral Rod)及减震器 和螺旋弹簧、安装在轴梁上的扭力杆(Torsion bar)构成。此种形式减少传到车体的震动，因此转向 稳定性和乘车舒适感良好。,4)多连杆悬架装置:此悬架装置减少弹簧负荷，提高了乘车舒适感及车辆行驶性能（road holding）降低车底盘，有增大室内空间的效果。此种形式是把轮胎支持的臂斜向安装在车体上的形式，是处于拖动臂和摆动轴之间 的悬架装置，虽然是半纵臂式的一种，但此形式具有多个连杆构成，所以叫做多连杆式。,二连杆式,多连杆式,1.减震器功能,减震器是为了消除路面输入带来的震动而使用的。即，利用流体把弹簧的弹性能量转换成热能，使车辆运动收敛最合理化，以给驾驶者舒适感和稳定感，有助于提高行驶稳定性。,图1 减震器的功能,.减震器概述,1)抑制行驶时传达给车身(Body)的大震动，以提高乘车舒适感(Ride Comport)。-缓冲传达给驾驶者和乘客的冲击，以提高乘车舒适感，降低疲劳。-保护装载的货物。-延长车身寿命，防止弹簧损坏。2)抑制行驶时车轮的快速震动，以防止轮胎离开路面，从而改善行使稳定性(Ride Handling)。-改善行驶稳定性及调整性。-有效地把发动机爆燃压力传达到地面，以节约燃料费用。-提高刹车效果。-延长车体各个部分的寿命，节约车的维护费用。,减震器的功能,2.减震器减震原理,图2-1的质量M变形Xo，然后放手，那么从放手的瞬间开始质量M开始振动,在无任何阻力的情况下，受到弹簧的弹力重复做如图2-3中(I)的特定固有振动频率的周期运动。一方面，在图2-2的情况中，安装了阻尼器“C”，所以在加上同样的变形后放手，就如图2-3中(II)，随着时间振幅减少，特定的周期运动被吸收。如此，在图2-1的状态下车辆驶过突出部位，车体开始持续振动，共振引起摆动，影响乘车舒适性和驾驶稳定性。此时，若要抑制振动，则要如图2-2安装D阻尼器“C”相应的抵抗力。抑制质量M的振动的抵抗力叫做阻尼力，起生成阻尼力作用的Damper叫做减震器。,图2 阻尼力效果,2-1,2-2,2-3,3.减震器的构造,减震器由产生阻尼力的活塞阀和底阀（Body Valve)，储存油和气体（空气）的气缸本体和贮存管，传达车体运动的连杆，防止内部气体或油泄漏的油封构成。而且，以活塞阀为基准，其上称作活塞上室，其下称作活塞下室，贮存管和气缸本体之间的空间叫贮存室。活塞上下室总是由油灌满，贮存室的下层以油灌满，上层以空气或气体（氮气）灌满。,图3 减震器结构,连杆,贮存管,(基壳）,油封,气缸管,(管),活塞阀,底阀,活塞上室,活塞下部,贮存室,(空气或气体),贮存室,(油),表1 减震器 各零件主要功能,4.减震器分类,减震器可以根据运作原理，贮存管有否，贮存室，安装类型，分很多种。按照运作原理可分为:双作用式/单作用式-双作用式:在车辆回弹和压缩启动时都产生 阻尼力(大部分减震器属于此类.)-单作用式:在车辆单方向启动时产生阻尼力(主要是在伸长时产生阻尼力。适用于越野车。）,活塞阀(回弹时产生阻尼力),底阀（Body Valve(压缩时产生阻尼力),4-1 双作用式,4-2 单作用式,按有无贮存的分类:Twin Tube(孪生管)/Mono Tube(单管)-Twin Tube Type(孪生管式):有贮存管式(我公司主打产品)-Mono Tube Type(单管式):此类型无贮库管，在下部用自由活塞把 2530 Bar之间的空气与油分开。与 孪生管式相比，油流发生的噪音 较少，阻尼力性能优良，虽轻，但在减 震器下端安置了气体室，因此基本长度 较长，摩擦力较大，对外部冲击较薄弱。,5-1 孪生管式,5-2 单管式,按贮存室的分类:油式/气体式-油式:此式在贮存室上部灌满空气，贮存室 的空气与油混合引起气化。气化在快速运作 或连续运作时产生，也是噪音的原因之一。-气体式:此式在贮库室上部灌满了气体（氮气），弥补了油式的缺点，产生稳定的阻尼力，噪音较少。按照设置类型的分类:减震器/减震支柱-减震器:此式只产生阻尼力-减震支柱:不只产生阻尼力，也是悬架结构的一部分，起着定位车轮位置的功能，适用于麦弗逊支柱式悬架。,6-1 减震器,6-2 悬架支柱,1.减震器的阻尼力原理,原理:经过阀门的系统油(减震器用油)的流动产生阻尼力-低速区间的阻尼力:Disc-s形成一定面积的缝隙，此缝隙中有油经过时产生阻尼力(用缝隙的面积控制阻尼力)-中、高速区间的阻尼力:随着活塞杆的运作速度提高，单位时间内通过活塞阀的油量增加 Disc-s和与此嵌套Disc随之弯曲形成截面积，通过该截面积 的量产生阻尼力(Disc-s和嵌套的Disc厚度和Disc内接触面的差异控制阻尼力）,.减震器性能,2.减震器的阻尼力特性,阻尼力产生原理 DF(reb)=(P1-P2)x(Apiston-Arod),P2-0 DF(comp)=(P2-P3)x Arod,P3+0 负压产生及Loop lag-By pass-1,2油路中由于孔阻尼力（Orifice damping）产生负压-尤其由于By pass-1的P2侧负压是Comp.Lag的主要原因 对策:适用气体式,增大By pass截面积,适用模型,注)如上数据以1.0m/s阻尼力为基准,阻尼力的产生及压力特性,减震器内部体积:Lmax时减震器内部总体积 贮存体积:Lmax时减震器贮存体积 油量及冲程(Lmax Lmin)引起的体积变化 油面高度:Lmax时贮库室油面高度 小孔（puncture)温度:油的体积膨胀(0.008/)，使贮存体积变成零的温度 油封使用压力,内压特性主要变量,改善前,内压特性改善效果分析,改善后,阻尼力引发的管内压,作用于油封的压力 连杆导向器 连杆之间间隙部位的孔阻尼力导致 的油封部的压力减少 结果:维持气体密封压等减震器内部平衡压范围内 的压力特性 但高速运作时，阻尼力增加带来的压力提高 超过孔阻尼力（Orifice Damping），所以 实际P2显为减少,油封附加压力检测,顶点,减震器内部压力测量设备示意,REB.,COMP.,CLS 活塞阀,P1,P2,A(Reb)=A tube-A rod,A(Comp)=A rod,LVC 活塞阀,P1,P2,在回弹的行程中从活塞上室和贮库流入油产生孔阻尼力（orifice damping）引起的负压 在连续压缩时产生P2负压导致的无阻尼力现象(loop lag)加上气体压力提升P2的绝对压力 贮库上部油面作用压力增加导致向By pass-1的油压性能提高,采用气体是的Lag改善 乘车舒适感&噪音性能的提高,降低嗖嗖声噪音,嗖嗖声噪音:随着压力的降低，流体内的饱和气体气化并消失时发出的声音与阻尼力发生时的 P(P1-P2)的绝对值及P2负压的程度成正比 加上气体压力，提高P2的绝对压力 提高系统全体的压力，在同一阻尼力条件下抑制饱和浓度增大导致的 气化,DF=P x Aeff DFoil=(P1-P2)x Areb DFgas=(P1+Pgas)-(P2+Pgas)x Areb 油&气体式都P相同，所以阻尼力相同 在气体式中低压侧为“P2+Pgas”，提高饱和浓度，抑制气化(约减少10dBA),压力平衡改善,如上，低速区间和高速区间阻尼力产生及控制因素不同，导致低速区间和高速区间的阻尼力变化具有不连续性，这种不连续性称之为吹泄点。,图7 CL 活塞阀的油流,图8 CL 活塞阀阻尼力特性线性图,压缩侧面的产生阻尼力的底阀（Body Valve），与此同理,下图表示底阀（Body Valve）的结构。,图 9 CL 底阀（Body Valve）的油流,低阻尼力有助于乘车舒适性，所以这种特性有其好处，但在不连点上，有力的剧变，所以对乘车舒适性有不利影响。而且，在低速领域如果不产生阻尼力，则不能抑制车体的缓慢摇动，并且也不能抑制过渡性的姿态变化，所以导致剧烈震动，成为影响乘车舒适性的原因。为了解除这种不利影响，在运作速度低时，产生稳定的阻尼力，而使用添加如下极低速阀门(Lower Velocity Valve)的二阶段阀门。,图 10 LVC 活塞阀的油流,图 11 LVC 活塞阀阻尼力特性线性图,LVC 活塞阀的油流,LVC 活塞阀阻尼力特性线性图,吹泄点:从低速区间变化到高速区间时 发生的不连续点.*缺点:力的剧变对乘车舒适性 的不利影响。极低速(LVC)阀:为了消除如上缺点 使用添加极低速阀门(Lower Velocity Valve)的二阶段 阀。,CL 活塞阀的油流,CL 活塞阀阻尼力特性线性图,1.活塞阀类型,图 12 活塞阀的种类,.阻尼阀,RE 型,SN 型,CL 型,LVC 型,2.底阀（BODY VALVE）类型,图 14 底阀（Body Valve）的种类,RE 型,CL 型,3.阀门特性,分类,阀门结构,优缺点,阀门单纯支持形态，阻尼力散布较广,主要用于商用车，逐渐被CL式替代,阀门固定支持形态，阻尼力散布较窄,在需要相对较高的压缩（Comp.）阻尼力时使用,用于ECS用阻尼器,在低速中需要高阻尼力时使用,乘车舒适性、转向稳定性优秀,CL-CL 阀,RE-RE 阀,优 点 与CL式相比嗖嗖噪音降低(油式),优 点 随着加速度档的降低引发的卡嗒卡嗒噪音减少 高速运作时阀门灵敏性提高带来乘车舒适感的改善 可以缩小阻尼力散布,缺 点 加速度档规格上限值分布 高速运作时阀门灵敏性降低 产生阻尼力散布,缺 点 产生嗖嗖噪音(油式),4.阀门(RE/CL)特性比较,1)LVC 阀系结构比较,活塞阀组装,本体阀（Body Valve）组装,连杆,垫圈,进气弹簧,固定器,进气阀,活塞,回弹固定器,下Disc,下Disc-s,主 Disc,主 Disc-S,固定器,阀座垫圈,螺母,吸弹簧,吸阀,副.Disc,5.阀结构比较,孔,活塞阀组装,本体阀组装,2)CL 阀系结构比较,连杆,进气弹簧进气阀Disc-S固定器活塞螺母,垫圈固定器活塞Disc阀垫圈,垫圈吸阀Disc-S固定器阀垫圈,销吸弹簧固定器本体Disc,垫圈进气弹簧固定器进气阀活塞Disc-SDISC固定器阀垫圈,垫圈进气弹簧固定器进气阀本体Disc-SDISC固定器垫圈销,1.减震器的各类型分类,对于减震器制造商来说按着大小的分类规格是必须的，即使具有相同悬架结构的汽车，根据车的大小及其他各个条件，减震器的长度和外管的大小不尽相同。所有车的减震器长度都不同，所以不能按规格分类，只采用外管大小，即连杆、管、基壳的分类规格。,.阻尼器形式,减震器类型分类表,支柱式的功能,形式名称,1)现有产品代数,2)新产品模型及代数,
