王義偉

（上海思致汽車工程技術(shù)有限公司北京分公司，北京 101 103）

0 引 言

減振器是車輛懸架系統(tǒng)的重要組成部分，用于緩和并衰減車輛行駛過程中由于路面激勵所造成的沖擊振動。

減振器的發(fā)展經(jīng)歷了100多年的歷史[1]，早期的車輛使用板簧的內(nèi)部摩擦來抑制車輪傳遞的振動。

20世紀(jì)50年代出現(xiàn)了充氣式液壓減振器，其工作原理是，當(dāng)車輪上下運動時活塞在減振器的缸筒內(nèi)往復(fù)運動，油液便通過活塞閥和底閥的一些窄孔產(chǎn)生阻尼力，分為單筒和雙筒液壓減振器，目前乘用車上絕大多數(shù)使用的是雙筒液壓減振器。

本文對雙筒液壓減振器的閥系進(jìn)行分類整理，對性能優(yōu)劣和調(diào)校的思路進(jìn)行闡述。

1 減振器閥系的分類

主要介紹雙筒液壓減振器的常用閥系，連續(xù)阻尼可變減振器（Continuous Damping Control）、頻率自適應(yīng)減振器（Frequency Selective Damping）、幅值自適應(yīng)減振器（Amplitude Selective Damping）閥系不在本次分析之內(nèi)。減振器閥系類型主要是指復(fù)原閥，95%以上的底閥基本一樣，如圖1所示。

減振器的閥系隨著消費者對車輛底盤性能的要求逐漸發(fā)展起來，包括閥片式、彈簧式、閥片彈簧式和雙作用式。

圖1 底閥體

2 各類型減振器閥系

2.1 閥片式

閥片式是指完全由閥片來產(chǎn)生復(fù)原阻尼力，具體結(jié)構(gòu)如圖2所示。

這種閥片的特點是可以產(chǎn)生線性的復(fù)原阻尼力，如3圖所示。

一般來說，這種閥片調(diào)校時，可調(diào)的種類比較適中，容易調(diào)，首先調(diào)校閥片數(shù)量的多少，然后逐漸細(xì)調(diào)截流片和高速孔。這種閥片多用于偏舒適性風(fēng)格的麥弗遜懸架和扭轉(zhuǎn)梁懸架。

圖2 閥片式閥系

圖3 閥片式閥系力值曲線圖

2.2 彈簧式

彈簧式閥系的復(fù)原阻尼力主要由一個彈簧產(chǎn)生，彈簧的剛度可以從十幾N/mm到一百多N/mm不等，主要由被調(diào)車輛所需要的總體阻尼水平來決定，具體結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4 彈簧式閥系

這種閥系結(jié)構(gòu)的特點是復(fù)原力值會出現(xiàn)一個明顯的拐點，即圖5中blow off點。

這種閥系的可調(diào)部件較少，容易調(diào)校，但因復(fù)原力有明顯的拐點，調(diào)校時拐點的處理是難點，處理不好容易引起車身運動急挫、唐突、繁忙（頻繁的小幅快速運動）等問題。這種閥系的優(yōu)點是容易獲得車身側(cè)傾控制，多用于底盤性能略偏運動風(fēng)格的車輛上，前后減振器均可采用。

圖5 彈簧式閥系力值曲線圖

2.3 閥片彈簧式

閥片彈簧式是由閥片加彈簧共同產(chǎn)生復(fù)原阻尼力，主要用在需要較大復(fù)原阻尼力的車輛上，如較重的SUV、偏運動風(fēng)格的賽車或雙橫臂懸架車輛的前懸架上，具體結(jié)構(gòu)如圖6所示。

圖6 閥片彈簧式閥系

閥片彈簧式閥系產(chǎn)生的阻尼力曲線結(jié)合了閥片式和彈簧式的特點，如圖7所示。

圖7 閥片彈簧式閥系力值曲線圖

在調(diào)校過程中盡量先使用低剛度的彈簧，先對閥片進(jìn)行調(diào)校，如果閥片的數(shù)量和厚度都在較大的量級再逐漸增加彈簧剛度，在這個過程中體會車輛舒適性的變化和車身控制，直到找到合理的性能平衡點后進(jìn)行小幅細(xì)微調(diào)校。

2.4 復(fù)原閥雙作用式

復(fù)原閥雙作用式增加了復(fù)原閥上側(cè)閥片的調(diào)校功能，這部分其實影響的是壓縮力，其他幾種閥系這部分的調(diào)校功能非常有限，僅起到減振器內(nèi)部油壓平衡的作用，這種閥系結(jié)構(gòu)如圖8所示。

圖8 復(fù)原閥雙作用式閥系

復(fù)原閥雙作用式較其他幾種閥系在壓縮力方面的調(diào)校更好，調(diào)校的力值范圍更大，可選組合方案更多，相對來說也是較難調(diào)的閥系，舉例說明其調(diào)校過程。

建立力值相同的兩套減振器T1和T2，T1活塞上側(cè)的閥片軟一些，底閥體下側(cè)的閥片硬一些；T2則相反，T2活塞上側(cè)的閥片硬一些，底閥體下側(cè)的閥片軟一些。這種匹配使T1、T2獲得同樣力值的壓縮力，如圖9所示。

圖9 壓縮力值對比曲線圖

從示功圖可以發(fā)現(xiàn)細(xì)微的差別，以1Hz為例，如圖10所示。

圖10 1Hz的示功圖對比曲線圖

將T1、T2分別裝車進(jìn)行50 km/h隨機路面舒適性測量，測量點包括車身質(zhì)心位置的垂向加速度和后懸架簧下部件（轉(zhuǎn)向節(jié)）的垂向加速度，測量數(shù)據(jù)處理后如圖11所示。

圖11 初高階舒適性后處理數(shù)據(jù)圖

發(fā)現(xiàn)T2方案的高頻過濾能力明顯優(yōu)于T1方案，說明T2方案的高階舒適性更好，傳遞到車內(nèi)的振動更少。

3 結(jié) 論

減振器的閥系在調(diào)校前期需結(jié)合產(chǎn)品底盤性能定位選擇，有的車型突出操穩(wěn)風(fēng)格、有的車型突出舒適性，有的車型二者兼顧，所以不能僅依靠經(jīng)驗計算阻尼力值。

閥片式多用于偏舒適性風(fēng)格的麥弗遜和扭轉(zhuǎn)梁懸架，彈簧式可用于偏運動風(fēng)格或賽車的懸架，復(fù)原閥雙作用式主要用于需要較大壓縮阻尼力的懸架中。

閥片式、彈簧式或閥片彈簧式閥系在調(diào)校時優(yōu)先對閥片和彈簧剛度進(jìn)行調(diào)校，而后再調(diào)整截流和高速孔的大小。

復(fù)原閥雙作用式閥系在調(diào)校過程中，盡量采用適中的活塞上側(cè)閥片剛度，如果需要增加壓縮力，可以增加底閥側(cè)的閥片剛度，這有利于車輛高階舒適性。