汽车减振器简介.pptx

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1、汽车减振器简介汽车减振器简介 汽车减振器的基本原理及故障分析汽车减振器的基本原理及故障分析 成都成都九九鼎科技（集团）有限公司鼎科技（集团）有限公司n n在现代汽车工程中，随着车速的日益提高，对在现代汽车工程中，随着车速的日益提高，对车辆高平顺性、高舒适性的要求越来越高。当车辆高平顺性、高舒适性的要求越来越高。当车辆运行中由地面干扰引起的冲击或振动通过车辆运行中由地面干扰引起的冲击或振动通过车轮传递时，悬架对车身是一个有效的隔振装车轮传递时，悬架对车身是一个有效的隔振装置，与悬架匹配良好的减振器，可以将置，与悬架匹配良好的减振器，可以将90%90%以以上的振动能量被阻尼掉。因此，减振器与悬架上

2、的振动能量被阻尼掉。因此，减振器与悬架的良好匹配及其自身稳定而可靠的工作质量，的良好匹配及其自身稳定而可靠的工作质量，对悬架性能的优劣至关重要。对悬架性能的优劣至关重要。n n国内的汽车悬架，广泛采用的是筒式液压减国内的汽车悬架，广泛采用的是筒式液压减振器，减振器内的工作介质是某种油液，严振器，减振器内的工作介质是某种油液，严格地讲应该称之为液体紊流阻尼器。液体紊格地讲应该称之为液体紊流阻尼器。液体紊流阻尼器是迄今为止在技术上颇为成熟的一流阻尼器是迄今为止在技术上颇为成熟的一种减振器。从阻力和吸收能量方面作比较，种减振器。从阻力和吸收能量方面作比较，它重量轻、外形小，能获得比较稳定的阻力，它重

3、量轻、外形小，能获得比较稳定的阻力，并且可以按需要决定工作速度与阻力的函数并且可以按需要决定工作速度与阻力的函数关系。关系。筒式液压减振器的基本构成 n n筒式液压减振器主要由：油封、活塞杆、活筒式液压减振器主要由：油封、活塞杆、活塞阀、底阀、工作缸、贮油缸以及上下连接塞阀、底阀、工作缸、贮油缸以及上下连接件等组成。减振器上下两端相对运动时，液件等组成。减振器上下两端相对运动时，液压油流经一定的通道产生节流，由阀两端的压油流经一定的通道产生节流，由阀两端的压差形成阻尼力，来实现减振器的阻尼特性压差形成阻尼力，来实现减振器的阻尼特性 。n n减振器的工作过程由是复原行程和压缩行程减振器的工作过程

4、由是复原行程和压缩行程持续交变过程形成的。持续交变过程形成的。减振器在拉伸（复原）工况下的工作原理：n n当当活活塞塞杆杆带带动动活活塞塞拉拉伸伸相相对对工工作作缸缸上上移移时时，称称为为复复原原行行程程。此此时时由由于于上上腔腔的的体体积积减减小小，下下腔腔的的体体积积增增大大，使使上上腔腔的的工工作作压压力力高高于于下下腔腔，上上腔腔的的工工作作液液使使流流通通阀阀关关闭闭，使使复复原原阀阀打打开开通通过过复复原原阀阀节节流流后后向向下下腔腔流流动动产产生生复复原原（拉伸）阻力。（拉伸）阻力。原理图拉原理图拉.ppt.ppt减振器在压缩工况下的工作原理 n n当活塞杆带动活塞压缩相对工作缸

5、下移时，当活塞杆带动活塞压缩相对工作缸下移时，称为压缩行程。此时上腔的体积增大，下腔称为压缩行程。此时上腔的体积增大，下腔的体积减小，使下腔的工作压力高于上腔，的体积减小，使下腔的工作压力高于上腔，下腔的工作液使复原阀关闭，流通阀打开，下腔的工作液使复原阀关闭，流通阀打开，下腔的工作液通过流通阀向上腔流动充满上下腔的工作液通过流通阀向上腔流动充满上腔。腔。原理图压原理图压.ppt.ppt五十铃系列减振器n n我公司生产的五十铃系列减振器，采用的是传我公司生产的五十铃系列减振器，采用的是传统的日本减振器产品结构，这是复原阀和流通统的日本减振器产品结构，这是复原阀和流通阀为一体，压缩阀、补偿阀为一

6、体的自洁式阀阀为一体，压缩阀、补偿阀为一体的自洁式阀系结构。这种型式的阀结构紧凑，基长可以做系结构。这种型式的阀结构紧凑，基长可以做的较小。其阻力的控制由一组阀片的刚性来控的较小。其阻力的控制由一组阀片的刚性来控制，阻力的调整可以通过改变阀片的数量来实制，阻力的调整可以通过改变阀片的数量来实现，调整方便。这种阀工作时有自身清洁的作现，调整方便。这种阀工作时有自身清洁的作用，以避免阀在工作时节流通道的堵塞，性能用，以避免阀在工作时节流通道的堵塞，性能比较稳定。比较稳定。五十铃结构减振器五十铃结构减振器.ppt.ppt 复原行程n n活塞向上低速运动时，活塞上腔的油液，通过活塞向上低速运动时，活塞

7、上腔的油液，通过活塞上端的常通孔（即复原阀开口阀片上开口活塞上端的常通孔（即复原阀开口阀片上开口槽）流入下腔。常通孔节流产生油液阻尼形成槽）流入下腔。常通孔节流产生油液阻尼形成减振器低速复原阻尼力。减振器低速复原阻尼力。复原阀低速工作状复原阀低速工作状态态.ppt.pptn n活塞向上中速运动时，这里由于活塞上腔压力活塞向上中速运动时，这里由于活塞上腔压力增高，压迫复原阀座向下运动，使阀片变形，增高，压迫复原阀座向下运动，使阀片变形，直至打开复原阀，油液通过复原阀座上复原孔，直至打开复原阀，油液通过复原阀座上复原孔，从复原阀座与复原阀片向下变形后的间隙流入从复原阀座与复原阀片向下变形后的间隙流

8、入下腔。开阀后的压差是产生减振器中速复原阻下腔。开阀后的压差是产生减振器中速复原阻尼力的基础。尼力的基础。n n活塞向上高速运动时，复原阀全开，使复原阀活塞向上高速运动时，复原阀全开，使复原阀开度与复原阀座上的复原孔面积等效，形成复开度与复原阀座上的复原孔面积等效，形成复原阀最大开度。原阀最大开度。这时的工作压力等效这时的工作压力等效复原复原孔产孔产生的油液阻尼形成高速阻尼力。生的油液阻尼形成高速阻尼力。复原阀高速工复原阀高速工作状态作状态.ppt.ppt压缩行程 n n活塞向下低速运动时，压缩阀上腔的油液，通活塞向下低速运动时，压缩阀上腔的油液，通过压缩阀座上端的常通孔（即压缩阀开口阀片过压

9、缩阀座上端的常通孔（即压缩阀开口阀片上开口槽）流入储油腔。常通孔节流产生油液上开口槽）流入储油腔。常通孔节流产生油液阻尼形成减振器低速压缩阻尼力。阻尼形成减振器低速压缩阻尼力。压缩阀低速压缩阀低速工作状态工作状态.ppt.pptn n活塞向下中速运动时，这里由于压缩阀上腔压活塞向下中速运动时，这里由于压缩阀上腔压力增高，压迫压缩阀座向下运动，使压缩阀片力增高，压迫压缩阀座向下运动，使压缩阀片向内变形，直至打开压缩阀，油液通过压缩阀向内变形，直至打开压缩阀，油液通过压缩阀座上压缩孔，从压缩阀座与压缩阀片向下变形座上压缩孔，从压缩阀座与压缩阀片向下变形后的间隙流入下腔。开阀压力产生了减振器中后的间

10、隙流入下腔。开阀压力产生了减振器中速乃至向高速过渡的压缩阻尼力。速乃至向高速过渡的压缩阻尼力。n n活活塞塞向向下下高高速速运运动动时时，压压缩缩阀阀全全开开，使使压压缩缩阀阀开开度度与与压压缩缩阀阀座座上上的的压压缩缩孔孔面面积积等等效效，形形成成压压缩缩阀阀最最大大开开度度。这这时时的的工工作作压压力力等等效效压压缩缩通通孔孔产产生生的的油油液液阻阻尼尼形形成成高高速速压压缩缩阻阻尼尼力力。压压缩阀高速工作状态缩阀高速工作状态.ppt.ppt高速畸变与临界速度 n n液压液压减减振器在复原行程末期，活塞处于减振器工作腔振器在复原行程末期，活塞处于减振器工作腔顶部，此时，流入下腔的工作液不足

11、以充满减振器下顶部，此时，流入下腔的工作液不足以充满减振器下腔，在后续压缩行程初期，活塞便会腔，在后续压缩行程初期，活塞便会“空行空行”一段距一段距离，表现在示功图上为空程。下腔工作液的补偿是由离，表现在示功图上为空程。下腔工作液的补偿是由底阀上开设的补偿阀完成的，由于液压减振器的结构底阀上开设的补偿阀完成的，由于液压减振器的结构所限，补偿阀的开度是有一定限值的，补偿的最大流所限，补偿阀的开度是有一定限值的，补偿的最大流量也是一定的。减振器复原行程中，下腔要求补偿的量也是一定的。减振器复原行程中，下腔要求补偿的流量却是随减振器工作速度的增大而增加的。因此，流量却是随减振器工作速度的增大而增加的

12、。因此，当速度增大到一定程度时，便会发生补偿阀补油不足当速度增大到一定程度时，便会发生补偿阀补油不足的现象，使压缩行程最终出现空程，这称为减振器的的现象，使压缩行程最终出现空程，这称为减振器的高速畸变。高速畸变。n n对对于于液液压压减减振振器器，无无论论将将补补偿偿阀阀设设计计得得如如何何灵灵敏敏，都都存存在在着着一一个个临临界界速速度度：当当减减振振器器工工作作速速度度高高于于此此临临界界速速度度时时，减减振振器器外外特特性性便便会会发发生生畸畸变变,这这是是一一般般液液压压减减振振器器固固有有的的缺缺陷陷,若若想想避避免免这这种种高高速速畸畸变变发发生生，只只有有采采用用充充气气减减振振

13、器器，以以提提高高储储油油腔腔内内的的压压力力，形形成成一一定定的的背背压压，增增大大贮贮油油缸缸和和工工作作缸缸下下腔腔的的压压差差，提提高高了了补补偿偿阀阀的的补补偿偿能能力力，从从而而提提高高临临界界速速度度，使使减减振振器器具具有更高的抗畸变能力有更高的抗畸变能力,。充气式减振器 n n充气式减振器内的工作液在预充的气体作用充气式减振器内的工作液在预充的气体作用下下,提高了补偿阀的补偿能力提高了补偿阀的补偿能力，从而提高临界从而提高临界速度，速度，即使减振器受到急剧的拉伸和压缩作即使减振器受到急剧的拉伸和压缩作用，工作液也不会产生用，工作液也不会产生“乳化乳化”和和“空化空化”现象，有

14、利于消除现象，有利于消除一般液压减振器固有的缺一般液压减振器固有的缺陷、陷、减振器的工作噪音，使减振器的工作性减振器的工作噪音，使减振器的工作性能更加稳定，高频状态下舒适性得到了充分能更加稳定，高频状态下舒适性得到了充分的提高。的提高。充气减振器充气减振器.ppt.pptn n充充气气减减振振器器的的密密封封性性要要求求高高，因因此此制制造造充充气气减减振振器器的的难难度度在在于于：减减振振器器的的充充气气方方法法及及是是充充气气后后减减振振器器阻阻力力的的控控制制、密密封封和和寿寿命命的的保保证证。需需要要采采用用专专用用的的充充气气装装置置及及工工艺艺、设设计计专专用用的的密密封封件件以以

15、保保证证减减振振器器在在充充气气后后的的综综合合性性能能。专专用用充充气气设设备备需需专专业业减减振振器器设设备备厂厂家家制造。制造。减振器的性能要求（五大性能试验）n n示功特性试验示功特性试验n n速度特性试验速度特性试验n n温度特性试验温度特性试验n n 耐久性试验耐久性试验n n 清洁度清洁度试验方法 n n示示功功试试验验、速速度度特特性性试试验验、温温度度特特性性试试验验、耐耐久久性性试试验验按按QC/T545-1999QC/T545-1999汽汽车车筒筒式式减减振器台架试验方法振器台架试验方法 n n清清洁洁度度检检测测按按QC/T546-1999QC/T546-1999汽汽车

16、车筒筒式式减减振器清洁度限值及测定方法振器清洁度限值及测定方法我公司的试验手段及能力：n n我公司的实验设备有：我公司的实验设备有：n n美国美国MTSMTS公司生产的减振器综合性能测试设备公司生产的减振器综合性能测试设备 n n双激振耐久试验机双激振耐久试验机n n减振器双动综合性能试验台减振器双动综合性能试验台n n减振器单动高速性能试验台减振器单动高速性能试验台n n盐雾试验机盐雾试验机n n高低温试验箱高低温试验箱n n高精度弹簧测力机高精度弹簧测力机n n清洁度试验仪清洁度试验仪n n德国生产的万能材料试验机等设备德国生产的万能材料试验机等设备 n n我我公公司司实实验验室室可可以以

17、进进行行减减振振器器的的示示功功、速速度度、温温衰衰、滑滑动动摩摩擦擦力力、清清洁洁度度、泥泥水水、微微振振幅幅等等方方面面的的耐耐久久试试验验和和检检测测，试试验验手手段段完完善善、齐齐全全，可为减振器的开发提供足够的试验手段。可为减振器的开发提供足够的试验手段。n n我我公公司司实实验验室室是是经经过过成成都都市市质质量量监监督督检检验验站站考考察察确确认认的的试试验验室室，现现在在我我们们已已申申请请中中国国实实验验室室国国家家认认可可委委员员会会认认可可的的国国家家级级实实验验室室,预预计计年年底完成底完成。被动悬架可行设计区理论 示示功功特特性性、速速度度特特性性称称之之为为减减振振

18、器器的的外外特特性性，人人们们要要求求为为悬悬架架系系统统配配置置适适当当的的减减振振器器，实实质质上上就就是是要要求求设设计计外外特特性性良良好好的的减减振振器器匹匹配配悬悬架架性能的需要，获得良好的振动效果。性能的需要，获得良好的振动效果。根根据据德德国国米米奇奇克克的的汽汽车车动动力力学学理理论论，通通过过悬悬架架动动力力学学模模型型及及系系统统振振动动特特性性的的研研究究，使使被被动动悬悬架架可行设计归结为如图所示的可行设计范围可行设计归结为如图所示的可行设计范围；被动悬架可行设计区被动悬架可行设计区.ppt.pptn n刚刚 度度 比比 k k的的 上上 下下 限限 分分 别别 为为

19、 2020和和 5;5;采采用用代代表表客客车车车车轮轮阻阻尼尼比比=0.2=0.2作作为为抵抵制制轮轮胎胎弹弹跳跳振振动动的的最最低低阻阻尼尼比比,因因此此把把每每条条曲曲线线的的=0.2=0.2便便封封闭闭了了这这族族曲曲线线的的发发散散端端而而形形成成一一个个变变形形三三角角区区。这这个个变变形形三三角角区区代代表表了了被被动动悬悬架架的的可可行行设设计计范范围围，具具有有被被动动悬悬架架的的现现今今所所有有车车辆辆，大大都都处处于于这这个个可可行行设设计计区区，软软簧簧和和轻轻阻阻尼尼的的豪豪华华轿轿车车处处于于该该区区的的右右下下域域，而而硬硬簧簧和和重重阻阻尼尼的的赛赛车车处处于于

20、该该区区的的左左上上域域，这这两两种种典典型型车车辆辆不不同同的的刚刚度度和和阻阻尼尼设设置置，反反映映了了车车辆辆设设计计更更强强调舒适性和安全性的侧重匹配原则。调舒适性和安全性的侧重匹配原则。n n我公司与天津军事交通学院、北京振动与减振我公司与天津军事交通学院、北京振动与减振器工程研究中心合作开发了悬架减振器计算器工程研究中心合作开发了悬架减振器计算机辅助设计与专家系统软件，该软件结构与机辅助设计与专家系统软件，该软件结构与内容贯穿了（被动）悬架可行设计区线性理论，内容贯穿了（被动）悬架可行设计区线性理论，作为悬架减振器外特性匹配阻尼设计和反求的作为悬架减振器外特性匹配阻尼设计和反求的指

21、导原则，该系统体现它的基本过程和方法。指导原则，该系统体现它的基本过程和方法。利用该软件，可以根据用户提供的相关参数利用该软件，可以根据用户提供的相关参数（如车身、车轮质量等），设计（反求）出与（如车身、车轮质量等），设计（反求）出与车辆相匹配的减振器外特性参数指标，从而保车辆相匹配的减振器外特性参数指标，从而保证产品质量和车辆运行中的相对舒适性与安全证产品质量和车辆运行中的相对舒适性与安全性。性。n n如如昌昌河河铃铃木木公公司司要要求求我我公公司司对对昌昌河河北北斗斗星星车车后后悬悬架架进进行行舒舒适适改改进进，我我们们利利用用悬悬架架减减振振器器理理论论对对昌昌河河北北斗斗星星后后减减振

22、振器器外外特特性性的的匹匹配配进进行行设设计计反反求求，提提出出了了匹匹配配外外特特性性的的参参数数指指标标，按按此此参参数数制制造造的的样样件件已已通通过过昌昌铃铃公公司司对对改改进进后后的的减减振振器器舒舒适适性性的的确确认认及及2500025000公公里里的的跑跑车车路路试试。并并且且为为主主机机厂厂如如金金杯杯SUV6495SUV6495车车、长长城城K1-SUVK1-SUV车车等等前前、后后减减振振器器就就悬悬架架舒舒适适性性进进行行了了匹匹配配设设计计和和样样件件试试制制，都都得到了主机厂技术部门的认可。得到了主机厂技术部门的认可。减振器主要故障及影响因素n n减振器早期漏油减振器

23、早期漏油1 1 油封处漏油油封处漏油2 2 其它原因引起的漏油其它原因引起的漏油n n减振器异常噪声减振器异常噪声n n减振器减振器失效失效油封处漏油原因n n油封耐磨性差，早期磨损；油封耐磨性差，早期磨损；n n减振器在组装时清洁度差，使油封超常磨损；减振器在组装时清洁度差，使油封超常磨损；n n 连杆表面粗糙度差，损伤油封。连杆表面粗糙度差，损伤油封。其它原因引起的漏油n n减振器装车位置不在理想的中间或压缩偏下减振器装车位置不在理想的中间或压缩偏下限位置；限位置；n n连连接接件件外外装装橡橡胶胶衬衬套套形形式式不不合合理理，导导致致橡橡胶胶衬套松旷。衬套松旷。异响 n n减振器的异响分

24、为空程性异响与磨擦性异响，减振器的异响分为空程性异响与磨擦性异响，n n一一种种是是减减振振器器在在一一定定条条件件下下潜潜在在的的噪噪声声源源形形成成可可听听觉觉的的噪噪声声，这这种种潜潜在在的的噪噪声声源源是是由由于于减减振振器器外外特特性性畸畸变变形形成成的的是是某某种种空空程程性性冲冲击击噪噪声声，在在一一定定条条件件下下，与与车车身身的的共共振而产生的异响。振而产生的异响。n n一一种种是是减减振振器器油油封封与与连连杆杆之之间间的的摩摩擦擦较较大大，而而产产生生的的摩摩擦异响。擦异响。n n 因因此此减减摩摩降降噪噪是是减减振振器器外外特特性性设设计计和和工工艺艺控控制制的的重重要

25、要原原则和目标则和目标。五十铃减振器五十铃减振器 故故 障障 判判 定定 标标 准准1 主题内容与适应范围n n本标准规定了五十铃筒式减振器主要故障的判定。本标准规定了五十铃筒式减振器主要故障的判定。n n本标准适用于五十铃系列车筒式减振器。本标准适用于五十铃系列车筒式减振器。2 主要故障n n2.1 2.1 漏漏油油 指指减减振振器器在在静静止止和和标标准准寿寿命命期期内内工工作作状态下外表出现宏观的油液泄漏。状态下外表出现宏观的油液泄漏。n n2.2 2.2 异异响响 指指减减振振器器在在标标准准寿寿命命期期内内工工作作时时零零件件发发生生干干涉涉产产生生的的非非正正常常的的响响声声。油油

26、液液经经阀阀节节流流产生的磨擦声不属于异响。产生的磨擦声不属于异响。n n2.3 2.3 失失效效 减减振振器器在在标标准准寿寿命命期期内内丧丧失失其其功功能能，通通常常指指减减振振器器在在标标准准寿寿命命期期内内损损失失70%70%以以上上的的阻力。阻力。3 故障判定方法n n3.1 3.1 漏油判定方法漏油判定方法n n3.1.13.1.1减减振振器器装装车车在在标标准准寿寿命命期期内内使使用用出出现现可可见见的的油油液液泄泄漏漏，用用干干净净棉棉布布将将其其外外表表面面擦擦拭拭干干净净后后，在在静静止止状状态态或或手手拉拉压压减减振振器器活活塞塞杆杆，减减振振器器出出现现可可见见的的油油

27、液液泄泄漏漏。若若无无油油液液泄泄漏漏再再放放置置4 4小小时时以以上上后后再再复复查查是是否否有有工工作作液液泄泄漏漏，若若无无油液泄漏行驶油液泄漏行驶5 5公里不出现油液为正常。公里不出现油液为正常。n n3.2 3.2 异响判定方法异响判定方法n n3.2.1 3.2.1 检检查查减减振振器器吊吊环环、防防尘尘罩罩、胶胶套套、接接头头是是否损坏、变形产生干涉、撞击、磨擦。否损坏、变形产生干涉、撞击、磨擦。n n3.2.23.2.2拆拆下下减减振振器器手手拉拉压压减减振振器器手手感感检检查查是是否否有有机械干涉异响（油封与活塞杆的摩擦为正常）。机械干涉异响（油封与活塞杆的摩擦为正常）。n

28、n3.2.3 3.2.3 拆拆换换新新减减振振器器两两次次异异响响不不能能消消除除，应应排排除除减振器产生异响的可能。减振器产生异响的可能。n n3.3 3.3 失效判定方法失效判定方法n n3.3.1 3.3.1 在在恶恶劣劣路路面面时时速速60KM60KM，行行驶驶2 2公公里里用用手手感感减减振振器器油油筒筒是是否否发发热热，无无温温热热感感（不不高高于于手手温温）为为减减振振器器失失效效3.3.13.3.1拆拆下下减减振振器器手手拉拉压压减减振振器器手手感感检检查查明明显显感感觉觉无无阻阻力力为为减减振振器器失失效效（减减振振器器必须符合正常装车时的上下方向）。必须符合正常装车时的上下方向）。4 时效期n n时时效效期期按按供供需需双双方方（指指减减振振器器制制造造公公司司和和汽汽车车制制造造公公司司）签签订订的的有有关关质质量量技技术术协协议议（合合同同）约约定定；如如无无约约定定按按正正常常使使用用2 2万万公公里里，出出厂厂后后1 1年两者先到为限。年两者先到为限。