大眾自學(xué)手冊奧迪空氣懸架系統(tǒng)_第1頁
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文檔簡介

1、具有自水平調(diào)節(jié)功能的空氣懸架系統(tǒng)本自學(xué)手冊分為兩部分:彈簧懸架、減振和空氣懸架的基本原理242_048A6上的自水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)這里是以Audi A6 Avant車的后橋空氣懸架來進(jìn)行說明的。242_046AUDI四輪驅(qū)動(dòng)車的四級(jí)空氣懸架請參見SSP243。有關(guān)AUDI四輪驅(qū)動(dòng)車的詳細(xì)信息請參見SSP241。242_0672頁次基本原理汽車懸架.4懸架系統(tǒng).6振動(dòng).8彈簧的特征參數(shù).12不帶自水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的傳統(tǒng)底盤(鋼質(zhì)彈簧)14空氣懸架基本原理帶自水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的空氣懸架.16空氣彈簧的特征參數(shù).21減振系統(tǒng).23減振器.25PDC-減振器.33A6水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)一覽.38空氣懸架.40空氣供給

2、總成.42氣動(dòng)圖.43壓縮機(jī).44空氣干燥器.47排氣閥N11148減振支柱閥N150和N15151水平調(diào)節(jié)傳感器G8452水平調(diào)節(jié)單元J19754水平調(diào)節(jié)指示燈K13455功能圖.56接口.57調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu).58調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的其它特點(diǎn).60新!說明!重要!說明!自學(xué)手冊講述的是結(jié)構(gòu)和功能。自學(xué)手冊不是維修手冊!具體的保養(yǎng)和維修請參見相應(yīng)的維修手冊。3目錄車輛在路上行駛時(shí),車輪經(jīng)過凸凹不平處就會(huì)一般說來,汽車懸架應(yīng)分為懸架系統(tǒng)和減振系統(tǒng)這兩部分。受到?jīng)_擊力,該到車身上。懸架和車輪懸掛系統(tǒng)傳遞在這兩個(gè)系統(tǒng)的共同作用下,可以達(dá)到下述使用要求:汽車懸架的作用就是吸收并化解這個(gè)沖擊力。242_003保持車輪與

3、路面接觸,這對具有重要意義。制動(dòng)和轉(zhuǎn)向大大降低對乘員不利的負(fù)荷,避免損壞運(yùn)載的精密貨物。保護(hù)汽車部件,使之不受過高的負(fù)荷。4工作安全性行駛舒適性行駛安全性基本原理汽車懸架車輛在行駛過程中,除了出現(xiàn)使車身上下振動(dòng)的力以外,還會(huì)出現(xiàn)使車身在空間三個(gè)坐標(biāo)軸方向運(yùn)動(dòng)和振動(dòng)的力。因此彈簧系統(tǒng)和減振系統(tǒng)之間的精確匹配就具有十分重要的意義。除了車橋的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性外,汽車懸架對這些運(yùn)動(dòng)和振動(dòng)具有決定性的影響。垂直軸縱軸橫軸俯仰滑移242_048側(cè)滑側(cè)傾(左右擺動(dòng))上升和下降聳動(dòng)5彈性是懸架中的“承載”,它將車輪在車上有懸掛質(zhì)量(車身及傳動(dòng)系統(tǒng)、底盤部件) 和非懸掛質(zhì)量(車輪及制動(dòng)器、底盤和車橋部件)。懸掛與車身

4、連在一起。輪胎和座椅的彈性對懸架起到補(bǔ)充作用。彈性有:鋼質(zhì)彈簧、充氣/空氣彈簧、橡通過懸架系統(tǒng),車輛就了一個(gè)振動(dòng)單元,該振膠/彈性體,或者是上述形式的組合。動(dòng)單元的振動(dòng)頻率就是由懸掛質(zhì)量和懸架系統(tǒng)匹配所決定的車身固有頻率。(請參見“振動(dòng)”一章的內(nèi)容)。轎車上普遍采用鋼質(zhì)彈簧懸架,鋼質(zhì)彈簧采用的形式很多,但其中最普遍的是螺旋彈簧??諝鈶壹苡迷诳ㄜ嚿弦呀?jīng)有很多年了,由于其本身的優(yōu)點(diǎn),越來越多的轎車開始采用空氣懸架了。彈性懸掛質(zhì)量242_047非懸掛質(zhì)量彈性6基本原理懸架系統(tǒng)非懸掛質(zhì)量原則上應(yīng)使得非懸掛質(zhì)量盡量小,這樣才能將非懸掛質(zhì)量對振動(dòng)特性(車身固有頻率) 的影響降至最小。另外,慣量的減小也會(huì)降

5、低非懸掛質(zhì)量所產(chǎn)生的沖擊負(fù)荷,還可大大懸架的響應(yīng)特性,因而駕駛舒適性明顯提高。降低非懸掛質(zhì)量的措施示例:鋁制輻條式車輪213_041鋁制底盤部件(軸承、車輪支座、桿系等)鋁制制動(dòng)鉗重量經(jīng)過優(yōu)化的輪胎對底盤部件重量進(jìn)行優(yōu)化(如輪轂)213_091可參見SSP 213中“底盤”一章的內(nèi)容。7213_068當(dāng)一個(gè)彈簧上作用的質(zhì)量拉離其靜止位置車身固有頻率時(shí),彈簧中就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)回復(fù)力,這個(gè)力使得該質(zhì)量向回彈。于是該質(zhì)量開始振動(dòng)并經(jīng)過靜止點(diǎn),這就又產(chǎn)生一個(gè)回復(fù)力,這個(gè)過程反復(fù)在進(jìn)行,直到空振動(dòng)用振幅和頻率來描述,在底盤的匹配過程中, 車身固有頻率具有極其重要的意義。氣阻力和彈簧內(nèi)部摩擦力使得振動(dòng)停止為止

6、。對于中等大小的車來說,非懸掛質(zhì)量的固有頻率在10-16Hz之間。對懸掛系統(tǒng)進(jìn)行匹配后,車身(懸掛質(zhì)量)固有頻率可達(dá)到1-1.5Hz.質(zhì)量彈開振動(dòng)靜止位置振幅壓縮1個(gè)周期彈簧242_0218基本原理振動(dòng)車身的固有頻率主要是由彈簧的特征參數(shù)(彈簧剛度)和懸掛質(zhì)量來確定的。定義質(zhì)量較大或彈簧較軟的話,車身固有頻率就低一些,同時(shí)彈簧的行程(振幅)也較大。質(zhì)量較小或彈簧較硬的話,車身固有頻率就高一些,同時(shí)彈簧的行程(振幅)也較小。根據(jù)個(gè)人的感覺情況,車身固有頻率在1Hz以下時(shí)可能引起惡心;這個(gè)頻率超過1.5Hz以上時(shí), 會(huì)影響駕駛舒適性;當(dāng)超過5Hz時(shí),會(huì)感覺到 強(qiáng)烈抖動(dòng)。質(zhì)量較大或彈簧較軟車身固有頻

7、率較低時(shí)間1個(gè)周期質(zhì)量較小或彈簧較硬車身固有頻率較高時(shí)間242_0721個(gè)周期9彈簧行程彈簧行程振動(dòng)質(zhì)量(車身)的上下運(yùn)動(dòng)振幅質(zhì)量偏離其靜止位置的最大距離(振動(dòng)的幅度,(彈簧行程)周期一個(gè)振動(dòng)所持續(xù)的時(shí)間頻率每秒鐘振動(dòng)的次數(shù)(周期)車身固有頻率懸掛質(zhì)量(車身)每秒鐘振動(dòng)的次數(shù)共振按質(zhì)量的振動(dòng)頻率來給它加上一個(gè)力,于是振幅就越來越大了。(激勵(lì))車上采用哪種發(fā)和裝備會(huì)對車橋負(fù)荷(懸減振器的衰減度對車身固有頻率的大小并無影響。它只影響振動(dòng)衰減的快慢(阻尼系數(shù))。詳見“減振”一章。掛質(zhì)量)有很大的影響。為了使得車身高度(外觀)和車身固有頻率( 它決定車輛的行駛動(dòng)態(tài)性能)在所有車型上都保持基本相等,就需

8、要根據(jù)前橋、后橋的負(fù)荷來配置不同的彈簧-減振器組合。例如:Audi A6的車身固有頻率在前橋上配置為1,13Hz,在后橋配置為1.33Hz(設(shè)計(jì)位置)。對于無自水平調(diào)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)底盤來說,后橋配置的車身固有頻率總是要稍高一些,這是因?yàn)楫?dāng)車載貨或載人時(shí),主要是后橋負(fù)荷增大,所以車身固有頻率會(huì)減小。因此彈簧的剛度就決定了車身固有頻率值的大小。為了區(qū)分出不同的彈簧剛度,彈簧標(biāo)有相應(yīng)的顏色代碼(見表格中所示)。A6車的前橋彈簧剛度等級(jí)分布圖242_073部件公差帶一根彈簧的可用負(fù)荷范圍固有頻率公差帶1,13 Hz800 kg850 kg900 kg950 kg車橋負(fù)荷10車身固有頻率車輛高度高度公差基本原

9、理車身固有頻率的匹配彈簧匹配表(以A6車1BA底盤前橋?yàn)槔? 1BA OYF OJL242_10811后橋重量等級(jí)前橋重量等級(jí)Leergewicht / Verbrauchswerte / CO2-EmissionStempel desausliefernden Audi-Partners底盤Fahrzeug-Identi fizierungs-Nr. TyperklärungMotorleistung / Getriebe / Her- stellunonat / JahrMotorkennbuchstabe/ Getriebe- kennbuchstabeLack-Nr. / I

10、nnenausstattungs-Nr.M-Ausstattungs-Nr.Datum der Auslieferung質(zhì)量擔(dān)保證明車輛數(shù)據(jù)前橋重量等級(jí)PR-號(hào)車橋負(fù)荷(kg)左、右懸掛彈簧(彈簧剛度)顏色代碼標(biāo)準(zhǔn)底盤例如1BAOJD739 - 766800 411 105 AN (29,6 N/mm)1 紫色, 3 棕色OJE767 - 794800 411 105 AP (31,4 N/mm)1 白色, 1 棕色OJF795 - 823800 411 105 AQ (33,3 N/mm)1 白色, 2 棕色OJG824 - 853800 411 105 AR (35,2 N/mm)1 白色

11、, 3 棕色OJH854 - 885800 411 105 AS (37,2 N/mm)1 黃色, 1 棕色OJJ886 - 918800 411 105 AT (39,3 N/mm)1 黃色, 2 棕色OJK919 - 952800 411 105 BA (41,5 N/mm)1 黃色, 3 棕色OJL953 - 986800 411 105 BM (43,7 N/mm)1 綠色, 1 棕色OJM987 - 1023800 411 105 BN (46,1 N/mm)1 綠色, 2 棕色運(yùn)動(dòng)底盤例如1BEOJD753 - 787800 411 105 P (40,1 N/mm)1 灰色, 3

12、 紫色OJE788 - 823800 411 105 Q (43,2 N/mm)1 綠色, 1 紫色OJF824 - 860800 411 105 R (46,3 N/mm)1 綠色, 2 紫色OJG861 - 899800 411 105 S (49,5 N/mm)1 綠色, 3 紫色OJH900 - 940800 411 105 T (53,0 N/mm)1 黃色, 1 紫色OJJ941 - 982800 411 105 AA (56,6 N/mm)1 黃色, 2 紫色OJK983 - 1027800 411 105 AB (60,4 N/mm)1 黃色,3 紫色遞增特性曲線彈簧特性曲線/

13、彈簧剛度線性特性曲線硬彈簧做一個(gè)力-行程曲線圖就可獲得彈簧特性曲線。彈簧剛度就是作用力和彈簧行程的關(guān)系,其單位是N/mm,彈簧剛度度。彈簧的軟、硬程如果在彈簧的整個(gè)行程內(nèi),彈簧剛度是相同的話,就稱該彈簧是線性的。若彈簧較軟,則特性曲線較平;彈簧較硬時(shí), 起特性曲線也較陡。00螺旋彈簧硬度較大,這是因?yàn)椋?42_018彈簧絲直徑較大彈簧直徑較小彈簧繞制的圈數(shù)較少線性特性曲線軟彈簧a如果彈簧剛度隨著彈簧行程增大而增大,那么該彈簧的特性曲線就是遞增的,bc擁有遞增特性曲線的螺旋彈簧有下述特點(diǎn):a) 螺旋的節(jié)距不均勻b) 螺旋呈錐狀c) 彈簧絲直徑呈錐狀d) 兩種彈性組合在一起(見下一頁的示例)242

14、_01912彈簧力 F彈簧行程 s基本原理彈簧的特征參數(shù)(示例:帶有附加聚氨酯彈簧的減振支柱)1512963242_0200-120-80-40彈起 mm040壓縮 mm80120并聯(lián)彈簧彈簧附加彈簧彈簧遞增特性曲線的優(yōu)點(diǎn):懸架系統(tǒng)從正常狀態(tài)到全負(fù)荷狀態(tài)的匹配均較佳。在負(fù)荷不斷增加時(shí),車身固有頻率基本不變。當(dāng)車輛因路面不平而受到強(qiáng)烈沖擊時(shí),懸架下沉很快??沙浞掷脧椈傻目捎眯谐?。13下止點(diǎn)下止點(diǎn)回彈限止件(在減振器內(nèi)) 空載位置設(shè)計(jì)位置附加彈簧上止點(diǎn)不帶自水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的傳統(tǒng)底盤(鋼質(zhì)彈簧)彈簧行程在車輛靜止時(shí),車身會(huì)根據(jù)負(fù)載情況在彈簧上下沉一段距離(彈簧行程),這段距離稱為靜態(tài)壓縮量S靜。不帶

15、自水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的底盤上總的彈簧行程S總由下列幾項(xiàng):靜態(tài)壓縮量S靜、因車輛振動(dòng)而產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)彈簧行程S動(dòng)(空載及滿載時(shí))。不帶自水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的底盤的不利之處在于:在滿載時(shí)彈簧的行程(壓縮量)很小。S總=S靜+S動(dòng)(空載)+S動(dòng)(滿載)S靜(滿載)鋼質(zhì)彈簧懸架10S靜(空載)8HV64H2HL80 mm40 mm0+40 mm+80 mm動(dòng)態(tài)回彈S靜(空載)(滿載)242_075(空載)滿載設(shè)計(jì)位置空載位置彈簧特性曲線動(dòng)態(tài)壓縮量HV = 滿載高度H = 設(shè)計(jì)位置高度HL = 空載高度14承載力 kN基本原理靜態(tài)壓縮量.定義:. 是彈簧動(dòng)態(tài)振動(dòng)的起始位置(零位)、壓縮行程(正)和回彈行程(負(fù))??蛰d位

16、置. 是指車輛在“已準(zhǔn)備好上路行駛”(油箱已加滿燃油、已帶上備胎和隨車工具)時(shí)作用在車輪上的壓縮量。. 取決于彈簧剛度和載荷(懸掛質(zhì)量)。設(shè)計(jì)位置. 在空載位置條件的基礎(chǔ)上再加上三個(gè)人的負(fù)荷(每人重68kg)。. 是由靜態(tài)空載壓縮量S靜(空載)和滿載靜態(tài)壓縮量S靜(滿載)之差得出的。S靜=S靜(滿載)-S靜(空載)對于平坦的彈簧特性曲線(軟彈簧)來說, 這個(gè)差值(也就是空載和滿載壓縮量差)是很大的。對于較陡的彈簧特性曲線來說,情況正好相反, 而且還有車身固有頻率增大過快的缺點(diǎn)。硬彈簧軟彈簧滿載空載242_076S靜軟彈簧S靜硬彈簧15帶自水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的空氣懸架空氣懸架是一種可調(diào)節(jié)式的車輛懸架。

17、使用空氣懸架很容易實(shí)現(xiàn)車身自水平調(diào)節(jié),自水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)一般就集成在懸架系統(tǒng)內(nèi)。不論載荷多大,均可保證相應(yīng)的離地間隙。加載時(shí)不需變動(dòng)前外傾角。自水平調(diào)節(jié)的根本優(yōu)點(diǎn)在于:Cw值(風(fēng)阻系數(shù))和車輛外形。靜態(tài)壓縮量與載荷無關(guān),總保持恒定(見下頁),這樣的話就可以大大減小車輪拱罩內(nèi)為車輪自由轉(zhuǎn)動(dòng)而預(yù)留的空間,對總體的空間利用很有好處。由于偏轉(zhuǎn)角較小,所以球頭連接的磨損也小。必要時(shí)載荷可以高一些。車身可以支承在較軟的彈簧上,這就可以提高行車舒適性。不論載荷多大,均可以保證回彈和壓縮的整個(gè)行程不變。= 恒定242_07416空氣懸架基本原理自水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)通過調(diào)節(jié)空氣彈簧的,就除了自水平調(diào)節(jié)的這些優(yōu)點(diǎn)外,由于自

18、水平調(diào)節(jié)是通過空氣懸架(Audi A6)來實(shí)現(xiàn)的,所以它還有一個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn)。將車身(懸掛質(zhì)量)始終保持在同一水平高度(設(shè)計(jì)位置)。由于空氣彈簧內(nèi)的空氣是按載荷來調(diào)整的,因此彈簧的剛度與懸掛質(zhì)量就會(huì)成比例變化。由此帶來的好處是:車身固有頻率和行駛舒適性由于自水平調(diào)節(jié)的作用,靜壓縮量總是保持不變,因此在設(shè)計(jì)輪胎與車架之間間隙時(shí)就不必再考慮它了。與載荷無關(guān),基本保持恒定。S靜=0帶自水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的空氣懸架的另一個(gè)特點(diǎn)是: 滿載和空載時(shí)車身固有頻率幾乎保持不變(見 21頁“空氣懸架的特征參數(shù)”)??諝鈶覓?42_077彈簧行程80 mm40 mm+40 mm+80 mm0彈簧特性曲線滿載設(shè)計(jì)位置 H

19、空載動(dòng)態(tài)回彈動(dòng)態(tài)壓縮S靜17載重 kNH = 恒定108642什么叫全支承式?另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是空氣彈簧本身的原理決定的, 就是該彈簧的特性曲線是逐級(jí)上升的。自水平通常采用鋼質(zhì)彈簧和充氣彈簧的組合,通過和氣來進(jìn)行調(diào)節(jié)。在前、后橋都采用全支承式空氣懸架的車上(Audi四輪驅(qū)動(dòng)車),可以設(shè)定不同的車輛高度,如:因而這些懸掛系統(tǒng)的承載力應(yīng)是這兩力的總和,我們把這種情況稱為非全支承式的。(Audi 100/Audi A8)。普通位置,用于城市行駛。下沉位置,在車輛高速行駛時(shí)用于行駛動(dòng)力性和空氣阻力。Audi A6上的自水平懸掛系統(tǒng)(后橋)和Audi四輪驅(qū)動(dòng)車的自水平懸掛系統(tǒng)(前橋和后橋)只使用空氣彈簧作為

20、彈性承載稱為全支承式。,我們就把它升起位置,用于在無路或壞路上行駛詳細(xì)內(nèi)容可參閱自學(xué)手冊SSP243。242_030242_0314433221100010承載力2030010承載力2030鋼質(zhì)彈簧(線性)空氣彈簧 鋼質(zhì)彈簧(線性)空氣彈簧18彈簧剛度車身固有頻率空氣懸架基本原理空氣彈簧的結(jié)構(gòu)在轎車上,使用帶有管狀氣囊的空氣彈簧內(nèi)、外保護(hù)層采用優(yōu)質(zhì)彈性材料制成,這種材料可滿足各種氣候要求且耐機(jī)油。內(nèi)保護(hù)層密封性非常好。來作為彈性。這種空氣彈簧的特點(diǎn)是占用空間小、彈簧行程大。高強(qiáng)度支架吸收空氣彈簧產(chǎn)生的內(nèi)??諝鈴椈捎上率霾考荷隙松w 管狀氣囊活塞(下端蓋)張緊環(huán)管狀氣囊的結(jié)構(gòu)可參見圖242_03

21、2。空氣彈簧的同軸布置上端蓋張緊環(huán)內(nèi)保護(hù)層織物芯層 1織物芯層 2外保護(hù)層活塞242_03219空氣彈簧在無時(shí)千萬不要運(yùn)動(dòng),因?yàn)閮?yōu)質(zhì)彈性材料和用尼龍制成的織物芯層(高強(qiáng)度支架)使得管狀氣囊具有良好的開卷特性和反應(yīng)靈敏性。所要求的特性在-35 - +90的范圍內(nèi)都均可以得到滿足。這時(shí)管狀氣囊無法在活塞上展開,因此會(huì)造成損壞。當(dāng)空氣彈簧沒有時(shí),如果想舉升和下壓車輛(如用升降平臺(tái)和舉升器),必須先用儀器給相應(yīng)的空氣彈簧充氣(參見維修手冊)。上端蓋和活塞之間的管狀氣囊由緊環(huán)來夾緊,這個(gè)張緊環(huán)是生產(chǎn)廠家用機(jī)械壓緊的。管狀氣囊在活塞上展開。根據(jù)具體的車橋設(shè)計(jì)形式,空氣彈簧與減振器是的,或者與減振支柱在一起

22、(同軸布置)。空氣彈簧單獨(dú)布置的空氣彈簧242_042活塞20空氣懸架基本原理空氣彈簧的特征參數(shù)活塞和氣缸承載力彈簧彈力/彈簧剛度彈簧彈力(承載力)F由有效作用面積Aw和空氣彈簧的Pi來決定。pidWF = pi x Aw有效作用面積Aw由有效作用直徑dw來決定。對一個(gè)剛性結(jié)構(gòu)來說,如氣缸和活塞,這個(gè)有效直徑就是活塞的直徑。242_023對于帶有管狀氣囊的空氣彈簧來說,這個(gè)有效直徑就是褶皺最低點(diǎn)直徑。管狀氣囊承載力從公式中可看出,空氣彈簧的承載力與其內(nèi)部的和有效作用面積有直接關(guān)系。因此可以很容易地通過改變空氣彈簧內(nèi)的來靜態(tài)地(車身不動(dòng))改變承載力(彈簧彈力)。pi由于載荷不同,也就不同,因此就

23、會(huì)有相應(yīng)的彈簧特性曲線或彈簧剛度。dW彈簧剛度的變化率與車身重量的變化率是一樣的, 這樣就可以保證與行駛性能相關(guān)的車身固有頻率 保持不變??諝鈶壹苁前凑?.1Hz的車身固有頻率來進(jìn)行匹配的。242_0259 bar8 bar7 bar6 bar加載空載242_078-s± 0+s彈簧行程21承載力彈簧特性曲線空氣彈簧的原理就決定了它的特性曲線是逐級(jí)上升的(圓柱活塞的情況)。彈簧容積小彈簧容積大(+ 活塞容積)彈簧特性曲線的積來決定。(平坦/傾斜)由彈簧容彈簧容積大,其特性曲線就平坦(軟彈簧), 彈簧容積小,其特性曲線就較陡(硬彈簧)。9 bar可以通過改變活塞的截面來影響彈簧特性曲線

24、的。8 bar7 bar改變活塞的截面就可以改變活塞的有效作用直徑,從而也就改變了彈簧的承載力。6 bar結(jié)論在匹配帶有管狀氣囊的空氣彈簧時(shí),可以變動(dòng)如下參數(shù):-s± 0+s彈簧行程有效面積的大小彈簧體積的大小活塞的截面242_027彈簧容積彈簧容積活塞容積242_026242_08422承載力 = 懸掛質(zhì)量總重空氣懸架基本原理活塞截面示例:(Audi四輪驅(qū)動(dòng)車前減振支柱)管狀氣囊活塞已壓縮242_079減振系統(tǒng)如果沒有減振系統(tǒng)的話,車輛在行駛時(shí),因路面不平造成的承載質(zhì)量振動(dòng)就會(huì)非常強(qiáng)烈,這就使得車身振動(dòng)越來越強(qiáng)烈,并會(huì)導(dǎo)致車輪與路面脫離接觸。減振器的形式有多種,但其作用和基本工作原

25、理都是一樣的。汽車中普遍采用-機(jī)械減振裝置。套筒式減振器使用得最廣泛,它的特點(diǎn)是: 小、摩擦小、減振精確、結(jié)構(gòu)簡單。減振系統(tǒng)的任務(wù)是:盡可能快地消除懸架所吸收的振動(dòng)(能量)。為此,在彈簧的基礎(chǔ)上,又安裝了器。式減振23車輛行駛方向非懸掛質(zhì)量路面不平處有減振器時(shí)的振動(dòng)無減振器時(shí)的振動(dòng)242_022正如以前說過的那樣,減振系統(tǒng)對行駛安全性和行駛舒適性有很大的影響。但是,對行駛安全性(行駛動(dòng)力性)的要求與對行駛舒適性的要求是相互的。在一定的范圍況基本是這樣的: 減振衰減度越高,行駛動(dòng)力性就越好,但行駛舒適性越差。 減振衰減度越低,行駛舒適性就越好,但行駛動(dòng)力性越差。24空氣懸架基本原理懸掛質(zhì)量減振器

26、雙筒式充氣減振器氣蝕指的是當(dāng)液體很快時(shí),隨著真空出現(xiàn)而形成空腔的這樣一個(gè)過程。雙筒式充氣減振器作為標(biāo)準(zhǔn)減振器得到了廣泛應(yīng)用。在雙筒式充氣減振器上,工作缸和殼體兩個(gè)腔。了工作腔內(nèi)充滿了作腔內(nèi)運(yùn)動(dòng)。油,活塞和活塞桿就在工工作缸和殼體之間有環(huán)形的機(jī)油儲(chǔ)油腔,該腔用于補(bǔ)償因活塞桿及容積變化。油溫度變化而產(chǎn)生的機(jī)油儲(chǔ)油腔內(nèi)有機(jī)油,但未注滿,工作6 - 8 bar,這樣就可減少氣蝕。為242_080減振時(shí)使用兩個(gè)阻尼閥,分別稱為活塞閥和底閥,這個(gè)系統(tǒng)包含彈簧墊片、螺旋彈簧和帶有節(jié)流孔的閥體。充氣機(jī)油儲(chǔ)油腔工作缸阻尼閥(活塞閥)阻尼閥(底閥)阻尼閥單向閥25工作過程在壓縮階段,減振由底閥和活塞運(yùn)動(dòng)阻力(只占

27、一部分)來確定的?;钊麠U擠出的機(jī)油流入機(jī)油儲(chǔ)油腔,底閥對這在回彈階段,活塞閥單獨(dú)承擔(dān)減振作用,對向下的機(jī)油施加一定的阻力。工作腔內(nèi)所需要的機(jī)油可以通過底閥上的單向閥毫無阻礙地回流。些機(jī)油的會(huì)施加一定的阻力,從而就降低了的速度。壓縮階段回彈階段活塞閥機(jī)油儲(chǔ)油腔阻尼閥單向閥242_081底閥26空氣懸架基本原理單筒式充氣減振器對于單筒式充氣減振器來說,工作腔和機(jī)油儲(chǔ)油腔處在一個(gè)油缸內(nèi)。因活塞桿及油溫度變化而產(chǎn)生的而引起的容積變化由一個(gè)單獨(dú)的氣室來補(bǔ)償,該氣室是由活塞從工作缸中出來的。氣室內(nèi)的約為25-30bar,該在壓縮時(shí)頂住阻尼力。必須能242_082壓縮和回彈用的阻尼閥集成在活塞內(nèi)。帶有阻尼閥

28、的活塞活塞氣室阻尼閥單筒式充氣減振器和雙筒式充氣減振器的對比:雙筒式充氣減振器單筒式充氣減振器閥動(dòng)能通過機(jī)油儲(chǔ)油腔內(nèi)的氣體氣蝕來降低由于氣體很高且機(jī)油和氣體是分開的,所以氣蝕非常小。特性曲線任意(由于在回彈和壓縮階段使用不同的閥)在壓縮階段取決于氣體短程減振性能好較好摩擦低高(因?yàn)橐谪?fù)荷下密封)結(jié)構(gòu)形式直徑較大較長(因?yàn)楦變?nèi)有氣室)安裝位置基本是垂直的任意重量較重較輕27工作過程在回彈階段,機(jī)油經(jīng)集成在活塞上的進(jìn)油閥被從上腔壓出,該閥會(huì)對機(jī)油施加一定的阻力。于是氣墊就會(huì)膨脹,膨脹量就是浮出活塞桿的容積。在壓縮階段,機(jī)油經(jīng)集成在活塞上的溢流閥被從下腔壓出,該閥會(huì)對機(jī)油施加一定的阻力。于是氣墊就

29、會(huì)壓縮,壓縮量就是容積?;钊麠U的壓縮階段回彈階段溢流閥進(jìn)油閥氣墊氣墊阻尼閥242_08328空氣懸架基本原理阻尼匹配阻尼基本分為兩種情況:壓縮和回彈。這種匹配的優(yōu)點(diǎn):車輛懸掛的響應(yīng)特性好,這就使得駕駛舒適性更高一般來說,壓縮時(shí)的阻尼力要小于回彈時(shí)的的阻尼力。這樣就可以保證:路面的不平所產(chǎn)生的振動(dòng)傳到車身時(shí)已經(jīng)減弱了。彈簧會(huì)吸收能量,這些能量在回彈過程中被作用更強(qiáng)的減振器快速化解。這種匹配的缺點(diǎn)出現(xiàn)在遇到快速連續(xù)的路面凸凹不平處時(shí)。如果兩次沖擊之間的回彈時(shí)間不夠長的話,在情況下,懸掛會(huì)變得非常硬,從而會(huì)嚴(yán)重影響駕駛舒適性和駕駛安全性。600400200000800600400200242_084

30、000,130,260,39活塞速度 m/s0,52 0,65 0,780,911,0429阻尼力 N回彈壓縮。衰減度描述的是振動(dòng)系統(tǒng)在兩次振動(dòng)循環(huán)之間, 阻尼系統(tǒng)所消耗掉多少動(dòng)能。衰減度 . 就是表示振動(dòng)被吸收的快慢程度的一個(gè)系數(shù)。阻尼量只是衰減度的另一個(gè)名稱而已。. 車身的衰減度取決于減振器的阻尼力和懸掛質(zhì)量。如果阻尼力不變的話,那么:懸掛質(zhì)量增加的話,衰減度就變小,這就意味著振動(dòng)被吸收的速度變慢了。懸掛質(zhì)量減小的話,衰減度就變大,這就意味著振動(dòng)被吸收的速度變快了。懸掛質(zhì)量增大衰減度降低懸掛質(zhì)量減小衰減度增大242_06830彈簧行程彈簧行程空氣懸架基本原理阻尼力這樣獲得的力-行程圖可以轉(zhuǎn)

31、換成力-速度圖。阻尼下列因素來確定:排出的機(jī)油量(減振器活塞面積)、阻尼閥形成的阻力、減振器活塞的速度以及減振器機(jī)油的黏度。這些特性曲線表示出阻尼力和活塞速度的關(guān)系,也就是減振器的特性。阻尼力通過一臺(tái)試驗(yàn)機(jī)來確定,在速度恒定時(shí), 試驗(yàn)機(jī)會(huì)產(chǎn)生不同的壓縮和回彈行程,因而也就產(chǎn)生了不同的壓縮和回彈速度特性曲線分為線性、遞增和遞減三種。力-速度圖特性曲線(所有行程速度均相同)遞減0,520,260-0,26-0,52速度 m/s25 mm50 mm75 mm100 mm行程遞增0,520,260-0,26-0,52速度 m/s線性0,520,260-0,26-0,52速度 m/s242_06631拉

32、力拉力拉力說明;在設(shè)計(jì)上會(huì)采取措施,以便使得特性曲線符合懸掛的要求。減振器匹配的特點(diǎn)詳見SSP213的第28頁。減振器一般采用遞減特性曲線。正常的減振器有特定的特性曲線,這樣的減振器已經(jīng)與正常的車身重量匹配過了,在一輛底盤經(jīng)過良好匹配的車上,減振器能滿足大部分行駛狀態(tài)的要求。底盤的匹配就是行駛安全性(行駛動(dòng)力性) 和行駛舒適性之間的一個(gè)妥協(xié)。載荷增加會(huì)降低衰減度(懸掛質(zhì)量的阻尼作用),這樣對行駛動(dòng)力性就會(huì)產(chǎn)生不良的影響。反之,車輛空載時(shí)的衰減度增大,這樣對行駛舒適性就會(huì)產(chǎn)生不良的影響。32空氣懸架基本原理PDC-減振器為了使得衰減度(也就是行駛性能)在部分負(fù)荷和全負(fù)荷之間保持恒定,在車輛的后橋

33、上裝有無級(jí)式負(fù)荷識(shí)別裝置(帶有自水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的Audi A6車空氣懸架以及Audi四輪驅(qū)動(dòng)車的四級(jí)空氣懸架都有該裝置)。242_057恒定不變的車身固有頻率再加上空氣彈簧, 就能使得汽車車身的振動(dòng)特性與載荷基本無關(guān)了。2,011,21,4車身重量比1,61,8PDC-減振器傳統(tǒng)減振器因此在部分負(fù)荷時(shí),可以達(dá)到良好的駕駛舒適性,而在全負(fù)荷時(shí)又可保證車身運(yùn)動(dòng)獲得足夠的減振剛度??諝鈴椈?PDC-減振器的同軸布置PDC-減振器就是來實(shí)現(xiàn)這一目的的裝置(PDC是氣動(dòng)減振的意思)。在這種減振器上,阻尼力可根據(jù)空氣彈簧壓力來改變??諝鈴椈?42_043軟管PDC-閥33衰減度 D空氣彈簧調(diào)參數(shù)來(該與載荷

34、成比例)作為可400PDC-閥上的可變節(jié)流口,這就影200響了阻力,因而也就影響了回彈和壓縮時(shí)的阻尼里。000800600為了平衡空氣彈簧中不希望出現(xiàn)的動(dòng)態(tài)變化(壓縮和回彈),PDC-閥的空氣接口上裝有一個(gè)節(jié)流閥。400200000,13 0,26 0,39活塞速度 m/s 9,5 bar 8 bar6,5 bar0,520,65 0,78 0,911,04空氣彈簧/PDC-減振器的布置形式空氣彈簧PDC-閥242_04234阻尼力 N回彈壓縮空氣懸架基本原理阻尼力的變化是通過一個(gè)單獨(dú)的PDC-閥來實(shí)現(xiàn)的,該閥集成在減振器內(nèi),它通過一根軟管與空氣彈簧相連。242_087600結(jié)構(gòu)和功能PDC-

35、閥會(huì)影響活塞桿一側(cè)工作腔(工作腔1)的液壓油流動(dòng)阻力。工作腔1通過一個(gè)孔與PDC-閥相連。當(dāng)空氣彈簧壓力較小時(shí)(空載或很小的部分載荷),那么PDC-閥所形成的液壓油流動(dòng)阻力也小, 因此一部分減振液壓油會(huì)流過阻尼閥,于是阻尼力就減小了。PDC-閥的流動(dòng)阻力與控制壓力( 空氣彈簧壓力)有固定的對應(yīng)關(guān)系。阻尼力由相應(yīng)的阻尼閥(壓縮/ 回彈)和PDC-閥形成的流動(dòng)阻力決定。充氣孔回彈限位塊帶有密封碗的活塞閥工作腔 1空氣接口上的節(jié)流閥工作腔 2PDC-閥底閥242_03335空氣彈簧較小時(shí)的伸長過程活塞被拉著向上運(yùn)動(dòng),一部分機(jī)油流過活塞閥,另一部分機(jī)油通過工作腔1內(nèi)的孔流往PDC閥。由于(空氣彈簧)及

36、液體流過PDC閥的阻力變小了,因而減振力(阻尼力)就減小了??諝鈴椈奢^小PDC-閥已打開242_051空氣彈簧較大時(shí)的伸長過程由于(空氣彈簧)及液體流過PDC閥的阻力增大了。大部分液體(取決于)必須流過活塞閥,因而減振力(阻尼力)就增大了。空氣彈簧較大PDC-閥已關(guān)閉242_05236空氣懸架基本原理空氣彈簧較小時(shí)的壓縮過程活塞被向下壓,阻尼底閥和(在一定程度上)液體流過該閥的阻力所決定?;钊麠U壓出的機(jī)油一部分經(jīng)底閥流入儲(chǔ)油腔,另一部分機(jī)油經(jīng)工作腔1內(nèi)的孔流向PDC閥。由于(空氣彈簧)及液體流過PDC閥的阻力變小了,因而減振力(阻尼力)就減小了??諝鈴椈奢^小PDC-閥已打開242_070空氣彈

37、簧較大時(shí)的壓縮過程由于(空氣彈簧)及液體流過PDC閥的阻力增大了。大部分液體(取決于)必須流過底閥,因而減振力(阻尼力)就增大了??諝鈴椈奢^大PDC-閥已關(guān)閉242_06937以下這章講述帶有自水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的Audi A698 空氣懸架系統(tǒng)。關(guān)于空氣懸架/自水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的基本原理已經(jīng)在“基本原理”一章講過了。 由于這些信息和知識(shí)是下章學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),所以您應(yīng)事先熟悉這些基本原理。Audi A6的空氣懸架主要由下述部件:彈性,使用的是帶有管狀氣囊的空氣彈簧。減振器,使用的是PDC-減振器(見第33頁)??諝夤┙o總成內(nèi)的一個(gè)金屬盒中裝有壓縮機(jī)(集成系統(tǒng)一覽有空氣干燥器)、閥和單元。Audi A6車的空

38、氣懸架還可選裝自水平。水平傳感器接收當(dāng)時(shí)的車輛水平信息。這個(gè)空氣懸架系統(tǒng)是專門為后橋設(shè)計(jì)的,因?yàn)樵谲囕v加載時(shí),前橋的負(fù)荷很小,因此前橋的水平變動(dòng)是很小的。空氣供給總成PDC-減振器前輪驅(qū)動(dòng)A6的自水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)242_040水平傳感器空氣彈簧38A6水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)自水平除了原理方面的優(yōu)點(diǎn)外(見基本原理),A6車上使用的自水平點(diǎn):還有下面的優(yōu)懸架特性和振動(dòng)特性幾乎于載荷無關(guān)。環(huán)保性能好(因?yàn)槭褂玫氖强諝猓?。由于穩(wěn)定型好,所以工作可靠性高。由于結(jié)構(gòu)緊湊,所以需要的空間很小(尤其是在車橋區(qū))電子系統(tǒng)具有極強(qiáng)的自功能。即使發(fā)關(guān)閉了,自水平調(diào)節(jié)仍能工作。免保養(yǎng)向上、下調(diào)節(jié)的時(shí)間短消耗的功率很低帶有PDC減振

39、器的空氣懸架四輪驅(qū)動(dòng)A6的自水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)242_041空氣供給總成39空氣彈簧在前輪驅(qū)動(dòng)車和四輪驅(qū)動(dòng)車上,空氣彈簧的安裝與鋼質(zhì)彈簧是相似的。因此,在很大程度上可直接采用現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)底盤的車橋結(jié)構(gòu)??諝鈴椈稍跓o時(shí)千萬不要運(yùn)動(dòng),因?yàn)檫@時(shí)管狀氣囊無法在活塞上展開,因此會(huì)造成損壞。當(dāng)空氣彈簧沒有時(shí),如果想舉升和下壓車輛(如用升降平臺(tái)和舉升器),必須先用儀器給相應(yīng)的空氣彈簧充氣(參見維修手冊)。在前輪驅(qū)動(dòng)車上,開卷活塞是圓錐狀的,以便保證彈簧在空氣懸架膜盒和開卷活塞之間有足夠的運(yùn)動(dòng)空間。在四輪驅(qū)動(dòng)車上,空氣彈簧與減振器以同軸方式組合在一起,懸架。四輪驅(qū)動(dòng)空氣彈簧/PDC-減振器的同軸布置前輪驅(qū)動(dòng)空氣彈簧/PDC-減振器的布置242_042242_04340A6水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)O-形環(huán)空氣懸架的結(jié)構(gòu)在四輪驅(qū)動(dòng)車的減振支柱上,空氣彈簧(開卷活塞)與減振器的連接/密封是采的卡口式連接來實(shí)現(xiàn)的。層密封卡口式連接必須保證絕對干凈,在安裝前要涂上的潤滑脂(見維修手冊)。密封帽卡口式連接須推壓并轉(zhuǎn)動(dòng)空氣彈簧才能裝上。在出現(xiàn)漏時(shí),一定要注意指置處的O形環(huán)的密封狀況。密封面應(yīng)潔凈、無縮孔(鋁件),并且要涂潤滑脂(見維修手冊)??谑竭B

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