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【转向减振器】被动式和主动控制式的 可调阻尼式减振器

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发表于 2020-4-1 14:24:46 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 agshocks 于 2020-4-1 14:26 编辑

转向减振器是安装于汽车转向系中的一种阻尼式减振器,其结构也有多种形式,常见的是一种内部充满粘性液体的筒式减振器,其结构与悬架减振器结构类似。其作用是防止汽车转向轮发生自激摆振或受迫摆振;亦有防止制动跑偏的作用。

转向减振器5.jpg

转向减振器5.jpg

转向减振器的作用

转向系减振器可以迅速衰减汽车行驶中产生的震动。提高汽车的稳定性和平顺性。其主要作用如下:

(1)防止汽车转向轮发生自激摆振或受迫摆振,因此也称之为转向轮减摆器;

(2)转向减振器对因路面冲击引起的转向轮瞬态摆振也有较强的衰减作用;

(3)这种减振器亦有防止制动跑偏的作用。

转向减振器分类

转向减振器具有多种类型,目前应用较为普遍的是液压阻尼式转向减振器,主要因为它对转向轮的高频摆振有很强的消减作用而对正常的转向运动影响较小。按其阻尼是否可以主动调节控制,转向减振器可分为被动式和主动控制式。

被动式转向系减振器的阻尼特性在设计、制造时被确定,不能根据汽车的行驶工况调节阻尼力的大小。虽然它可以很好地控制转向轮摆振,但对于汽车转向轻便性有一些不利影响。特别是当车辆在高速行驶中为避险而做突然转向时,该减振器会产生一个附加转向阻力,不利于转向控制及车辆的行驶安全性。而主动控制式转向减振器可以根据汽车的行驶工况,主动调节阻尼大小,可兼顾减振效能和转向轻便性,从而克服了被动式转向减振器的缺点。

结构与原理

被动式转向减振器

转向减振器的结构也有多种形式,常见的是一种内部充满粘性液体的筒式减振器(如图1所示),其结构与悬架减振器结构类似,它们的工作原理也相同,即利用活塞节流孔对减振器内液体的节流作用产生阻尼效应。

在活塞的压缩行程中,液体通过流通孔,产生节流阻力,同时活塞杆排开的液体挤开压缩阀座上的压缩阀流进补偿室,使橡胶皮囊扩张、膨胀。在拉伸行程中,液体通过复原孔,产生节流阻力;同时,因活塞杆退出所产生的真空压力使皮囊收缩,补偿室的液体挤开压缩阀座上的补偿阀退回工作腔。如此往复,即对汽车转向轮摆振产生阻尼作用。注意转向减振器的减振特性是对称的,这一点与悬架减振器不同,这是因为转向减振器对左右转向轮的振动都要进行衰减。

转向减振器1.jpg

转向减振器1.jpg

图1 转向减振器实物

转向减振器常水平地置于转向横拉杆附近,装于转向杆与车身或车架之间,有单筒式和双筒式两种结果,图2为双筒式转向减振器的结构示意图。

转向减振器2.jpg

转向减振器2.jpg

图2 双筒转向减振器

主动控制式转向减振器

主动控制式转向减振器一般是根据汽车行驶速度和转向盘转角来控制阻尼力的大小的。阻尼力的调节主要靠节流通道面积的调节来实现。如图3所示,该减振器的空心活塞杆内有一电传动转子阀,它可改变活塞两侧腔室之间的流通截面。电子装置可根据转向盘转角传感器的信号和汽车行驶速度传感器的信号来控制转子阀传动机构的脉冲电动机。当转向盘转角小于规定值且车速高于给定值时,转子阀的流通截面最小,使减振器的阻尼最大,以抑制汽车转向轮可能出现的摆振,保证汽车直线行驶的稳定性。当汽车转弯时,转向盘转角增大,转子阀的流通截面加大,减振器的阻尼力变小,从而使其不产生明显的附加转向阻力,保证了汽车的操纵轻便性。

转向减振器3.jpg

转向减振器3.jpg

图3 主动控制式转向减振器阻尼力调节装置

转向减振器的安装要求

在不同的汽车上,转向系减振器的安装方式各不相同,但均大体为水平布置,因此其密封要求严格。一般是将转向减振器的一端经铰链连接到车身或车架上,也有的连接到转向器壳体上,而另一端连接到转向传动机构或转向器上相对车身或车架有相对运动的任一元件上,布置时应该避免出现运动死点。

如图4所示,在采用齿轮齿条转向器和独立悬架的汽车中,转向减振器一端连接在齿条上,另一端连接于车架上。

转向减振器4.jpg

转向减振器4.jpg

图4 转向减振器的安装示例

大多数情况下,汽车只安装一只转向减振器,少数汽车的左右侧各安装一只转向减振器;为了保护活塞杆不被碎石损坏,有的转向减振器外部设有防尘罩;为了防止防尘罩与活塞杆之间堆积雪或者出现结冰等不良现象,应该设有泥雪的排放孔,并在选择安装位置时给予一定的注意。

中国著名汽车设计师 哈弗H6设计师 知名设计美学博主
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