避震器


避震器(Shock Absorber;Bump Stop) 避震器的需求是由于彈簧不能馬上穩定下來,也就是說彈簧被壓縮再放開以后,它會持續一段時間又伸又縮,所以避震器可以吸收車輪遇到凹凸路面所引起的震動,使乘坐舒適。

功用

  懸吊是大多數人改裝計畫的第一步,而懸吊的改裝通常都是由換避震器裝一套較硬的避震器開始著手。彈簧最主要的功用是用來消除行經不平路面的震動,既然有了可消除震動的彈簧,那么又要避震器做什么呢?避震器它并不是用來支援車身的重量而是用來抑制彈簧吸震后反彈時的震湯和吸收路面沖擊的能量。假如你開過避震器壞掉的車,你就可以體會車子通過每一坑洞、起伏后馀波湯漾的彈跳,而避震器正是用來抑制這樣的彈跳。沒有避震器將無法控制彈簧的反彈,車子遇到崎嶇路面時將會產生嚴重的彈跳,過彎時也會因為彈簧上下的震動而造成輪胎抓地力和循跡性的喪失。最理想的狀況是利用避震器來把彈簧的彈跳限制在一次。

阻尼

  當我們以一固定的速度壓縮或拉伸避震器其所產生的阻力就稱為阻尼。這阻力來自于避震器作動時,活塞會把阻尼油加壓使其通過小孔徑的閥門,如果改變閥門的孔徑就可以改變阻尼的大小。在日本自動車規格(JASO C602)規定以作動速度0.3m/s時的阻力大小來代表避震器的性能,我們稱為阻尼系數,單位為Kgf,所謂較硬的避震器就是作動時可產生比較大的阻力。當我們讓避震器以非常慢的速度壓縮或拉伸時,它的阻力只有來自機構內部的摩擦力,阻尼油幾乎不產生阻力。但是當作動速度增加時,阻力的增加會和避震器作動速度變化率的平方成正比,也就是說作動速度增為2倍時阻力卻會增為4倍。   避震器的阻力可分為壓縮和回彈兩部份,壓縮阻力和彈簧的硬度有加成效果,作動時可增加彈簧的強度,而回彈阻力則是發生在彈簧受路面沖擊壓縮后的反彈行程,這也是避震器存在的最大理由,它是用來抵擋彈簧壓縮后再將輪胎壓回地面的力量,減緩反彈的沖擊并保持車輛的平穩。一般道路用的避震器,吸震行程的阻力通常遠小于回彈行程,因為吸震行程的阻力太大時會影響行路舒適性,對道路用車來說沖擊時和反彈時的阻尼力量比值大約是1:3,但對賽車來說則為1:2~1:1.5,較高的比值會降低舒適性,但卻可改善行經不規則路的循跡性。

原理

與車身重量的轉移

  避震器進彎和出彎時車身重量轉移(Weight Transfer)的速度會影響操控的平衡,這影響會持續直到重量轉移完成,而車身重量轉移的速度是由避震器所控制,改變避震器在壓縮和拉伸行程的速度可改變車身動量轉移的速度。避震器越硬重量轉移的速度越快,重量轉移越快則車身子的轉向反應也越快。   過彎時轉動方向盤,輪胎會產生一個滑移角(Slip Angle),進而產生轉向力,這力量作用在捲動中心(Roll Center)和重心(Center of Gravity),然后造成車身重量轉移,車身產生捲動(Roll)。此時彎外輪的轉向力會隨著滑移角的增大及車身重量的轉移而加大,車子在達到最大轉向力及完成重量轉移后會建立一個過彎姿勢(Take a set),由于避震器控制重量轉移的速度,因此也會影響建立過彎姿勢的速度。由于轉向反應對操控很重要,因此我們希望過彎姿勢的建立越快越好,但也不可太快,必須有時間讓車手去感覺過彎姿勢的建立,并感受循跡性的極限,如果重量轉移太快會讓車手來不及去感覺,因此設定一個車身重量轉移的速度讓熱車手去感覺極限的接近,并且有所反應是車輛懸吊設定時的重要課題。我們常說車隊會依不同的車手而有不同的車輛設定,對懸吊系統設定來說,不同的車手由于駕駛技術和習慣的不同,對轉向反應的感覺速度及反應速度也會不同,因此需要不同的懸吊設定,以求得車手的充分發揮。

一手太原則

  入彎時轉動一次方向盤(方向盤在廣東話稱為太盤),就會產生一次避震器車身的重量轉移變化,建立一轉向力與輪胎抓地力平衡的過彎姿勢,所謂的過彎極限是出現在轉向力等于輪胎的抓地力。有人在入彎后會連續的轉動方向盤,這實在是天大的錯誤,因為這會造成車身在不平衡狀態下過彎,如此車手將無從去驅使車輛逼進極限,降低了過彎的速度并存在著失控的危機。過彎時應該盡量遵循所謂“一手太”原則,判定彎道角度后將方向盤一次打到定位,讓車身盡速建立平衡的過彎姿勢,出彎后也是一手太讓轉移的車身重量回復直行時的狀態。若在彎中遇到突發狀況則必須Smooth的修正,避免突然加劇已處于極限邊緣的重量轉移,讓它變得不可控制,造成車身的失控。

難題

  避震器的阻尼作用是把震動沖擊的能量轉換成熱能。假如懸吊產生大幅度的運動,相對的避震器也會產生相當大的阻力來抑制它,這阻力來自避震器的活塞會把油壓入通過小的閥門,如此會把阻力變成熱。避震器內部產生的熱會使阻尼油加溫避震器,油加熱后黏度會變稀(這反應就如同引擎機油一般)。變稀后的阻尼油會使通過油閥門的阻力變低,降低了阻尼力,我們稱為“阻尼衰退”(Shock Fade)。為了避免阻尼衰退,可由加大避震器或增加阻尼油的容量來改善。所以所謂的高性能的避震器通常都具有是較大的筒徑,及較大的阻尼。避震器的另一個問題是阻尼油的氣泡問題,避震器作動時活塞為會對阻尼油造成攪動的效果,造成組泥油產生氣泡,氣泡的產生會造成阻尼的喪失。為了對抗氣泡,以除了使用品質較佳的阻尼油外,制造商通常利用田填充高壓氣體來減少氣泡的產生,這做其中最具代性的產品當屬Bilstein,Bilstein的產品有一項獨特的設計,它有一個“氣室”(Gas Chamber)用來抵抗氣泡的產生,這如同用高壓來抵抗你的水溫問題一樣(沸點與壓力成正比)。此外這個氣室也有有對柱栓的冷卻效果,因為柱栓暴露在空氣中可獲致冷卻效果。而油封不良造成的漏油問題則是避震器損壞的一大主因,這直接關系到避震器的‘耐用性’,所以較貴的避震器通常也有較好的油封。

賽車避震器

  和賽車用輪胎和輪圈不同的是賽車用的避震器可用在一般道路,唯一的缺點是價格相當貴,一支賽車用的避震器往往超過萬元,這和一支可能只要幾百元的“原廠避震器”避震器相比真是有如天價,據了解一套HONDA EG6 Gr.A所用的Mugen避震器約要新臺幣8萬,而March用的NISMO競技用避震器也大約是這個價。賽車用的避震器通常為可調式,甚至可分別調整壓縮和回彈行程的阻尼,經由調整以得到最佳的抑制緩沖效果,這項工能在做懸吊設定的嘗試錯誤過程中扮演了重要的角色。調整時由最軟的模式開始,計算它上下擺動的次數(通常超過一次),慢慢加硬直到上下擺動一次后就還原平靜,并且每次比賽前都要再依場地確認設定的正確與否。賽車避震器通常沒有橡皮的止檔襯墊(End Bushing)取而代之金屬的球狀軸承,這雖可獲得在通過小震動路面時較佳的阻尼效果,提供較清晰的路面反應,但卻增加了來自懸吊的震動和噪音。賽車避震器通常有接近1:1的壓縮和拉伸阻尼力。此外賽車避震器的作動行程也比較短,一般車也許有10寸,高性能版也許為7寸,賽車可能只有4~5寸。所以單換高性能避震器而不換行程相搭配短彈簧可能無法得到應有的效果。

改裝

  在大部分市售車上,制造商都會使用最軟而且最便宜的避震器,以降低成本并獲得一般駕駛狀態下最柔軟舒適的行路性。但是若要用來應付劇烈駕駛則這些避震器就無法勝任了。所謂避震器的改裝實際上是換上阻尼較硬、品質較好并且能和彈簧充分配合的避震器,選擇一組適合的避震器是最重要的,要在舒適性和操控性之間取得折衷尤其困難。若用在賽車上那么一切以操控為依歸不必考慮舒適性,但是要用在一般道路上就必須有所妥協,這時一組阻尼可調式的避震器,就可提高實用性,尤其在道路多變的臺灣,可調式避震器似乎是可認真考慮的投資。   前面說過避震器的壓縮阻力和彈簧的硬度有加成的效果,一組彈簧只有一種性能表現,要改變彈簧的硬度唯有更換另一組不同彈力系數的彈簧,有了可調式避震器正可彌補此一缺憾,隨路況調高阻尼也等于調硬了彈簧,畢竟調硬避震器要比換一組彈簧來的得輕松的多,甚至有所謂電子調整式避震器,只要在操作車內的旋鈕即可輕易的改變阻尼,達到懸吊設定微調的效果。 改裝時要先選定一品質好的品牌,然后再從這品牌的系列產品中選出適合的規格型號。一支好的避震器必須有高精密度的柱栓及密閉性良好的油封,高品質的阻尼油(優質的阻尼油是阻尼衰退及氣泡現象的治本之道),再加上填充高壓氣體的氣室設計,當然最好是可調式的。目前國內常見的品牌中歐系的Bilstein、KONI以及日系的GAB都是口碑不錯的主流派產品,目前的新趨勢則是針對特有品牌的專屬改裝套件品牌,如TOYOTA的TRD、TOM’s,HONDA的Mugen,NISSAN的NISMO,都是很不錯的產品。選定品牌后,就得面臨搭配性的問題,在懸吊改裝過程中最棘手的課題就是避震器和彈簧的搭配,如果你的車降低車身超過2英寸或是彈簧硬度增加超過20%,你就必須把避震器一并更換。硬的避震器和硬的彈簧要相互搭配,因為彈簧的硬度是由車重來決定,而較重的車需要較硬的避震器。所以在賽車或高性能車上的避震器要比一般車上的硬,用以匹配較硬的彈簧。假如避震器太軟會造成車身上下的擺湯,如果太硬會造成太大的阻尼,使彈簧無法正常運作,而且會因為避震器的阻尼作用而造成行駛時車高的改變。由于避震器制造商通常不會提供他們產品太詳細的相關技術資料,因此當你要為一部車作懸吊設定時你唯有不斷的嘗試錯誤。不過別擔心,搭配性的問題可交給為你服務的改裝店去煩惱,針對車主的需要搭配出最佳的懸吊組合是一家專業改裝店的基本責任,也是顧客的基本權益。而根據經驗,最適合臺灣多變路況的道路版懸吊搭配,是以較軟的彈簧(當然是漸進式的),配上較硬的可調式避震器,以避震器的硬度補彈簧強度的不足,加上可自由調整的阻尼,獲得高度的路況適應性。

震器漏油如何處理

  1.減震器筒體表面有油跡也不一定是漏油,判斷減振器是否漏油失效,而是要根據減振器的式樣、滲漏等級、油跡位置等因素來判斷是否需要更換。對于僅僅發生輕微滲漏的減振器,可以不用更換。另外,減振器在正常工作時會有滲油現象,這是正常的。例如:對于前減振器這種支柱式減振器,油膜處于油封罩和彈簧座之間的情況下,是不需用更換的。但是油漏至彈簧座以下的位置處或油滲透至彈簧支架以下的位置或有滴狀油液出現,則需要更換減振器。2.減振器失效的話,除了影響行車的舒適性之外,對汽車的操穩性也是有很大影響的,也會影響懸架中其他部件的正常工作,甚至會損害其壽命。如果減振器漏油失效的話,是必須要更換的。另外,你判斷是不是失效,可以參考下面的方法: 1)。當懷疑減振器失效時,將車放在平坦處,用力壓動車身,車身能回彈不多于2-3次,屬于正常;上下的顫動不能很快停止,懷疑減振器失效; 2).減振器在正立狀態用手全程推拉5—8次;(充氣減振器推入后應自動伸長)以最后2-3次的推拉感覺來進行判斷:感覺判斷減振器阻尼力正常,減振器屬于正常;感覺判斷減振器阻尼力異常(或充氣減振器活塞桿不反彈),減振器失效; 3.減振器都有質保期的,不同的廠家有不同的規定,按公裡數或者按年限,如果還在質保期內的話,是可以免費跟換的。如果已經出質保期了,你也沒有必要非得去4S店更換原廠件,4S店很暴力的。你可以買其他大公司產的產品,價格比原廠的便宜,質量也絕對不比原廠的差。

網球拍減震器的原理

  震動的產生:震動是撞擊過程的附產物。擊球時,球、拍攜帶有巨大的動能,在撞擊時釋放出來。一部分能量用于改變物體運動方向;一部分能量作為必要損失被釋放,產生震動、聲音。.. 震動的消除:震動是一種能量,能量不能消失,但可以被轉化和傳遞。要消除震動的效果,最好的辦法就是在震動的傳遞過程中增加緩沖裝置。緩沖裝置,通常具有極好的形變能力,震動傳遞至緩沖裝置后會造成形變和更加低頻率的震動,最終轉化為熱能,因此達到轉換和消減的目的。皮筋是良好的“避震材料”,但不代表它就是良好的“避震裝置”,避震效果的好壞應視具體材質和設計而定,球拍的避震器設計多樣,原理也不相同。有的是直接吸收震動的(比表面、重量越大越好),有的是將局部網線震動分解到相鄰網線的(接觸網線越多越好) 避震器一般安裝在拍面靠近拍柄端。根據廠商提供的資料,避震器能減少大量震動。但實際是它只是減少了拍線的震動而使擊球聲音更低沉。一般不建議初學者使用它,原因是它會影響球感的建立

挑選要點

  能隨心所欲地調整車高的避震器,賽車自不必說,就連K-car(輕自動車),緊湊型車,及MPV都已經普及到了。本來不是為了美觀而只是為了提高行駛性能,市場上卻有各式各樣種類繁多的避震器。這次就來研究一下避震器的入手要點,并尋找一下能長久使用的避震器。避震器的選擇要點有這些 。

減震器的品種

  常見的減震器包括液壓式減震器和機械式減震器。液壓式減震器又分為液壓減震器和雙向減震器。   液壓減震器利用液體的可壓縮性以及液體在壓縮時吸收能量和流動時耗散能量的特徵,實現減少或者消除震動的目的。   雙向減震器除了可以軸向壓縮外,還可以將扭轉沖擊轉化為軸向沖擊,利用液壓減震的原理減少或者消除縱向震動和扭轉沖擊。   機械式減震器具有減震效果好、工作壽命長、性能價格比高等優點。

減震器的功能

  減震器的形狀是一根軸筒,軸筒裡又有一根活動的軸筒或者一根軸桿。減震器置于懸掛彈簧內部,一般都與車廂和輪托相連線。氣壓或液壓減震其原理大同小異。   通常采用兩種辦法來緩沖一根軸筒在另一根軸筒裡的滑動:一種叫液壓減震?使用專門的液壓油?;另一種叫氣壓減震?使用加壓氮?。減震器為雙向運動:當車輪因載荷或剎車而下沉時,減震器便加壓;當汽車還原原來的負荷時,減震器便減壓。減震器的原理其實很簡單。當它加壓時,連線輪子的下壓力管上升,將活塞推入連線車廂的另一根軸筒;活塞上有標準小孔,孔上安裝油壓嘴,潤滑油穿過油壓嘴而起到阻尼減震器上升的作用。反之,輪子在懸掛彈簧壓力下便還原原來的位置。   以上是液壓減震器原理,而氣壓減震器的原理也大致相同。   所不同的是,氣壓減震器的一端配置一個加壓氮箱?壓力約25x1O5次方帕?。氮可以壓縮,在加壓時起壓力調節器作用。其優點是,使用氮可避免老式液壓減震器在活塞運動過速時出現乳化現象。   由于套用電子技術,減震器正出現一場技術革命。賓士CL型轎車已裝備了一種先進的的液壓減震器/懸掛彈簧總成,可在運動駕駛狀態下自動調節硬度,只不過代價昂貴。Arvin公司己研制成功電動驅導液壓閥的新式減震器。Delphi公司也將微粒子摻入液壓油,研制出磁力流變液壓減震器,不久后均可投產。   

減震器的常見故障

  減震器是汽車使用過程中的易損配件,減震器工作好壞,將直接影響汽車行駛的平穩性和其他機件的壽命,因此我們應使減震器經常處于良好的工作狀態。可用下列方法檢驗減震器的工作是否良好。   1.使汽車在道路條件較差的路面上行駛10公裡后停車,用手摸減震器外殼,如果不夠熱,說明減震器內部無阻力,減震器不工作。此時,可加入適當的潤滑油,再進行試驗,若外殼發熱,則為減震器內部缺油,應加足油;否則,說明減震器失效。   2.用力按下保險杠,然后松開,如果汽車有2-3次跳躍,則說明減震器工作良好。   3.當汽車緩慢行駛而緊急制動時,若汽車震動比較劇烈,說明減震器有問題。   4.拆下減震器將其直立,并把下端連線環夾于臺鉗上,用力拉壓減震桿數次,此時應有穩定的阻力,往上拉,復原的阻力應大于向下壓時的阻力,如阻力不穩定或無阻力,可能是減震器內部缺油或閥門零件損壞,應進行修復或更換零件。   在確定減震器有問題或失效后,應先檢視減震器是否漏油或有陳舊性漏油的痕跡。若發現漏油,首先擰緊油缸蓋螺母,若減震器仍漏油,則可能是油封、密封墊圈損壞失效,應更換新的密封件。如果仍然不能消除漏油,應拉出減震桿,若感到有發卡或輕重不一時,再進一步檢查活塞與缸筒間的間隙是否過大,減震器活塞連桿有無彎曲,活塞連桿表面和缸筒是否有劃傷或拉痕。   如果減震器沒有漏油的現象,則應檢查減震器連線銷、連線桿、連線孔、橡膠襯套等是否有損壞、脫焊、破裂或脫落之處。若上述檢查正常,則應進一步分解減震器,檢查活塞與缸筒間的配合間隙是否過大,缸筒有無拉傷,閥門密封是否良好,閥瓣與閥座貼合是否嚴密,以及減震器的伸張彈簧是否過軟或折斷,根據情況采取修磨或換件的辦法修理。   另外,減震器在實際使用中會出現發出響聲的故障,這主要是由于減震器與鋼板彈簧、車架或軸相碰撞,膠墊損壞或脫落以及減震器防塵筒變形,油液不足等原因引起的,應查明原因,予以修理。