空氣避震器的工作原理是怎樣的
空氣避震器也叫空氣懸架,其工作原理是通過(guò)控制和調(diào)節(jié)氣體來(lái)實(shí)現(xiàn)減震效果??諝獗苷鹌黝愃莆挥谲嚰芘c車輪間的機(jī)油泵,上支座連車架,下支座連車軸。雙筒設(shè)計(jì)里,上支座與活塞桿相連,活塞桿連著活塞,活塞在充滿液壓油的筒內(nèi)。當(dāng)車輪遇顛簸,彈簧能量傳至活塞,活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)液壓油經(jīng)小孔滲漏,減緩活塞運(yùn)動(dòng)速度。此外,它還能利用氣體壓縮和膨脹吸收和釋放能量,以此實(shí)現(xiàn)減震。
在常見(jiàn)的雙筒結(jié)構(gòu)中,內(nèi)筒作為壓力筒,外筒充當(dāng)儲(chǔ)油筒,儲(chǔ)油筒用于儲(chǔ)存多余的液壓油。當(dāng)車輛行駛過(guò)程中,車輪遭遇顛簸起伏,彈簧會(huì)相應(yīng)地被壓緊或拉伸。此時(shí),彈簧所產(chǎn)生的能量會(huì)依次經(jīng)過(guò)上支座、活塞桿傳遞到活塞部位?;钊厦娣植贾恍┬】?,當(dāng)活塞在壓力筒內(nèi)進(jìn)行上下運(yùn)動(dòng)時(shí),液壓油就會(huì)通過(guò)這些小孔慢慢滲漏。由于這些小孔孔徑較小,即便是在高壓環(huán)境下,也僅有少量的液壓油能夠通過(guò),正是基于此特性,活塞的運(yùn)動(dòng)速度得以有效減緩,進(jìn)而使得彈簧的運(yùn)動(dòng)也隨之變得緩慢而平穩(wěn)。
空氣避震器的工作過(guò)程包含兩個(gè)重要的循環(huán),即壓縮循環(huán)和拉伸循環(huán)。壓縮循環(huán)指的是活塞向下運(yùn)動(dòng),對(duì)下方的液壓油形成壓縮的過(guò)程;而拉伸循環(huán)則是活塞向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程。對(duì)于典型的汽車或輕型卡車而言,拉伸循環(huán)所產(chǎn)生的阻力要比壓縮循環(huán)更大。其中,壓縮循環(huán)主要負(fù)責(zé)控制非簧載質(zhì)量的運(yùn)動(dòng),而拉伸循環(huán)則著重控制簧載質(zhì)量的運(yùn)動(dòng)。更為關(guān)鍵的是,所有現(xiàn)代的空氣避震器都具備速度傳感功能,這意味著當(dāng)懸架運(yùn)動(dòng)的速度越快時(shí),避震器所產(chǎn)生的阻力也就越大。憑借這一特性,空氣避震器能夠根據(jù)不同的路況進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整,精準(zhǔn)地控制車輛那些不希望出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng),為駕乘者提供更加平穩(wěn)舒適的駕駛體驗(yàn)。
另外,從更深入的原理角度來(lái)看,空氣避震器的工作還涉及到空氣動(dòng)力學(xué)和彈性力學(xué)知識(shí)。它將空氣壓縮到密閉容器之中,巧妙地利用氣體的壓縮和膨脹來(lái)吸收和釋放能量。當(dāng)外界的沖擊力傳遞到避震器時(shí),密閉容器內(nèi)的氣體就會(huì)被迅速壓縮,進(jìn)而形成壓力波。壓力波在氣體中不斷傳播的過(guò)程中,由于氣體的壓縮和膨脹都需要消耗一定的時(shí)間和能量,因此沖擊力會(huì)逐漸被減弱。具體來(lái)說(shuō),沖擊力會(huì)使得避震器內(nèi)的氣體被壓縮,形成高壓波,高壓波與氣體分子相互作用,氣體分子的動(dòng)能會(huì)轉(zhuǎn)化為熱能,從而導(dǎo)致氣體溫度升高。而當(dāng)氣體膨脹時(shí),又會(huì)吸收熱量并釋放出能量,正是通過(guò)這樣一系列的物理變化,最終實(shí)現(xiàn)了減震的作用。并且,我們還可以通過(guò)改變氣體的壓力、溫度和體積等多種因素,靈活地調(diào)整避震器的阻尼力和吸振效果。如果在實(shí)際應(yīng)用中多個(gè)空氣避震器組合使用,還能夠進(jìn)一步提高整體的減震效果。
總之,空氣避震器通過(guò)獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),以及對(duì)液壓油流動(dòng)的控制和氣體壓縮膨脹特性的運(yùn)用,實(shí)現(xiàn)了對(duì)車輛震動(dòng)的有效緩沖和控制,并且能夠根據(jù)不同的行駛狀況進(jìn)行智能調(diào)節(jié),為車輛的行駛穩(wěn)定性和舒適性提供了有力保障 。
(圖/文/攝:太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng))
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