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減震系統(tǒng)究竟是如何工作的,避震效果靠什么

時(shí)間: 2021-07-12 15:35
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  在每一輛機(jī)動(dòng)車上,不管是小汽車還是摩托車,避震器是少不了的器件。之前的幾篇科普文中,我們分幾篇文章,介紹了車子的懸架系統(tǒng),但是依然還是有很多車友會(huì)特別詳細(xì)的詢問(wèn)關(guān)于車子避震系統(tǒng)的問(wèn)題。所以,我們從今天開(kāi)始就在此分幾篇文章,給各位車友們?cè)敿?xì)的科普一下車子避震器的相關(guān)力量知識(shí)。今天我們首先來(lái)從宏觀的層面了解一下車子的避震器究竟是如何做到給車子避震的?

高階玩家的選擇——絞牙避震器來(lái)了!

  減震系統(tǒng)究竟是如何工作的,避震效果靠什么

  現(xiàn)如今車子能夠平穩(wěn)地在路上行駛,除了要具有良好的車身結(jié)構(gòu)之外,避震器更是扮演了至關(guān)重要的角色。其實(shí)避震器的概念早在幾百年前,人們已經(jīng)開(kāi)始研究并且投入使用了,但是早期的避震器,其實(shí)結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單,并沒(méi)有現(xiàn)如今的成熟避震器系統(tǒng)的概念,而是僅僅有一根彈簧(或者是一根類似彈簧的彈性梁結(jié)構(gòu))來(lái)提高乘坐的舒適性和耐用度。

  減震系統(tǒng)究竟是如何工作的,避震效果靠什么

  在回歸到現(xiàn)代的車子上面,在傳統(tǒng)的彈簧和避震筒的組合設(shè)計(jì)上,彈簧依舊扮演了支撐車身和吸收不平坦路面對(duì)輪胎造成的沖擊,也包括車子在加減速、剎車、轉(zhuǎn)彎對(duì)彈簧的施壓力。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),彈簧在物理學(xué)上叫做先儲(chǔ)存沖擊力的能量,當(dāng)車子快回到水平姿態(tài)時(shí),再釋放能量使車子回到正確軌道。彈簧的變形量是根據(jù)物理學(xué)的F=KX而定,其中F是受力,K是材料彈性系數(shù),X為變形量。舉例來(lái)說(shuō),假設(shè)彈簧的K值是固定的,受力50KG時(shí)造成20mm的壓縮,之后每增加50KG的壓力就會(huì)增加20mm的形變量,有公式就能看出,對(duì)于彈簧施力越大,就得被壓縮更多來(lái)保持輪胎跟地面的接觸,維持車子的循跡性。但是由于彈簧的形變量有限,所以彈簧的行程,受力的范圍也僅限于此。

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  當(dāng)車子過(guò)彎是彈簧被壓縮到“觸底”的情況,壓力就會(huì)傳到胎面,胎面也超出極限后就會(huì)喪失循跡性,所以彈簧的軟硬度和行程長(zhǎng)短都非常重要,以避免觸底的情況發(fā)生。彈簧在吸震的過(guò)程中不斷地回彈,使車身會(huì)產(chǎn)生彈跳,這對(duì)于車子行駛的溫度性影響極大,因此我們就需要避震筒來(lái)限制彈簧的跳動(dòng),增加避震器整體的剛性,避震筒的阻尼就是這里面的最關(guān)鍵因素。

  一般避震筒內(nèi)含有粘度極高的油液,這些油液就是液壓油,當(dāng)彈簧伸縮時(shí)會(huì)連帶避震筒內(nèi)的活塞推擠液壓油,讓油通過(guò)小孔的閥門時(shí)產(chǎn)生的阻力,這阻力就能產(chǎn)生阻尼,當(dāng)避震筒以慢速伸縮,阻力值來(lái)自機(jī)構(gòu)的摩擦力,液壓油幾乎沒(méi)有阻尼力的產(chǎn)生。開(kāi)始當(dāng)彈跳速度變大時(shí),阻尼力就會(huì)呈2倍數(shù)增加。此外,閥門孔徑的大小和液壓油的粘度都能改變阻尼力,一般較硬的避震器,液壓油很難通過(guò)較小的孔徑而產(chǎn)生較大阻尼力,彈簧就不容易被伸縮,來(lái)增加輪胎循跡性,但是卻降低了行車的舒適性。

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  避震桶會(huì)將沖擊力轉(zhuǎn)換成熱能,這些熱能會(huì)使液壓油升溫,加熱到一定溫度后會(huì)開(kāi)始變稀,導(dǎo)致通過(guò)閥門孔徑的阻力變小,這就是避震器的熱衰減。為了避免這種現(xiàn)象,看加大避震筒的阻尼油空間以提高油量,或者改成倒叉式的避震筒,讓阻尼油空間原理剎車系統(tǒng)來(lái)減少熱傳遞。

  阻尼力又會(huì)分成“壓縮”和“回彈”兩個(gè)不同的行程,壓縮阻尼能夠抑制彈簧吸震的速度,而回彈阻尼則在彈簧受路面沖擊后,減緩輪胎再壓回路面的反彈力,以保持行車的平穩(wěn)度,若壓縮阻尼太大則會(huì)影響乘坐舒適性,所以一般道路版避震器的壓縮阻力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于回彈阻力,無(wú)論軟硬的差距,避震筒只能允許彈簧每次被沖擊時(shí)回彈一次,然后回到基準(zhǔn)點(diǎn),這也就是避震器存在的真實(shí)價(jià)值所在。

  減震系統(tǒng)究竟是如何工作的,避震效果靠什么

  好了,今天的科普文我們從宏觀的角度來(lái)總體分享了避震器的彈簧和避震筒的功能和作用,并且讓車友們了解了阻尼力的作用,下面的幾篇文章中,我們將會(huì)再次細(xì)分,來(lái)詳細(xì)科普彈簧、避震筒結(jié)構(gòu)、阻尼軟硬的調(diào)校等等,這些都是車友們?cè)儐?wèn)比較多的,希望能夠幫車友們解惑。


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