在汽车悬挂系统中,空气避震器充当着缓冲器的角色,主要通过阻尼作用来控制弹簧的不必要运动。这个过程是通过将悬挂系统运动的动能转换为热能来实现的,这种热能可以通过液压油来消散,从而减小和缓解振动的幅度。要深入了解其工作原理,我们需要探究减振器内部的结构和功能。
减振器的基本构造类似于一个放置在车架和车轮之间的机油泵。其上支座与车架(簧载质量)相连,下支座则与靠近车轮的轴(非簧载质量)相连。在双筒设计中,减振器的一种常见类型是其上支座与活塞杆相连,活塞杆再与活塞相连,而活塞则位于充满液压油的筒中。这个内部筒被称为压力筒,而外部筒则被称为储油筒,用于存储多余的液压油。
当车轮在不平路面上行驶,导致弹簧被压缩和拉伸时,弹簧的能量会通过上支座传递到减振器,并经由活塞杆向下传递到活塞。活塞上有一些小孔,当活塞在压力筒内上下运动时,液压油可以通过这些小孔渗漏出来。由于这些孔非常微小,所以在高压下只有极少量的液压油能够通过。这样就减缓了活塞的运动速度,从而使弹簧的运动缓慢下来。
减振器的工作过程包括两个循环:压缩循环和拉伸循环。压缩循环发生在活塞向下运动并压缩其下面的液压油时;而拉伸循环则发生在活塞向上运动到压力筒顶部时其上方的液压油。对于典型的汽车或轻型卡车而言,其拉伸循环的阻力通常大于其压缩循环的阻力。此外还要注意一点,压缩循环主要控制车辆非簧载质量的运动,而拉伸循环则主要控制相对更重的簧载质量的运动。
所有现代的减振器都具备速度感应功能——即悬挂系统的运动速度越快,减振器提供的阻力就越大。这一特点使得减振器能够根据路况进行自适应调整,并有效控制行驶中的车辆可能出现的各种不期望的运动,如弹跳、侧倾、制动俯冲以及加速蹲伏等。