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【姿勢】聊聊神奇的磁流變減震器

來源:MOTOR-CHINA    發布時間:2019-06-15 21:09:58

? ? 近年來,電磁懸掛在汽車行業的應用越來越廣泛,特別是主打操控性的運動車型,電磁懸掛的加持讓它們如魚得水。很多網友可能會覺得“電磁”是一種很高科技的玩意,而實際上它的技術是否真的有那么超前?今天我們就來聊聊關于電磁懸掛的話題。

  減震彈簧系統

  很多人會把彈簧和減震器兩個零件混淆,在這里我先給大家區分一下這兩個概念。在汽車上彈簧的定義就是用來承載車身重量的彈性元件,無論是鋼板彈簧、螺旋彈簧、空氣彈簧還是液壓彈簧,他們的功用都是一樣的。我們拿普通的麥弗遜懸掛結構舉例,除了在外圈有一副彈簧之外,它的中間還會有一根液壓挺桿,這根挺桿我們就稱之為減震器。


  彈簧還有一個作用就是轉化震動。如果車輪剛性地和車身連接,那么地面所有的短波振動都會全部傳遞到駕駛員身上,彈簧的存在就是將這種短波的低頻震動轉化為長波震動,所以彈簧本身是不具備消除振動能力的。在理想狀態下,彈簧如果沒有阻尼的話,它會一直不停的跳動。實際上,彈簧在上下運動的時候會受到應力使它發熱,這是一個彈性勢能轉化為熱能的過程,這個過程雖然可以消除一部分的震動,但對于地面傳來的大量震動來說是微不足道的。


  減震器本身就是一個阻尼器,它的存在可以快速地把震動消除。站在乘客的角度來看,阻尼越大,震動消失得越快,那么震感就越明顯;反之阻尼越小,消除震動的時間就越長,車內的感受就像坐船一樣搖搖晃晃,特別容易讓人暈車。因此,減震器和彈簧是一套互相抑制的系統,我們可以把它稱為減震彈簧系統。也有一些比較特別的例子,例如鋼板彈簧,由于它每一片鋼板都是緊壓在一起,而且產生震動時正壓力還會相應增大,這樣可以通過鋼板之間的摩擦散熱把能量抵消掉。


  電磁懸掛的概念

  電磁懸掛又被稱為磁流變減震器。液壓減震器內部的活塞會在彈簧震動時上下移動,腔內的油液就會通過油孔流到另一邊的油腔,此時孔壁與油液的摩擦和油液分子內部的摩擦就會形成阻尼力。整個減震的過程還是彈性勢能轉化為熱能,而油液就作為熱能的載體,再把熱量通過減震器壁散失到大氣中。


  磁流變減震器內部的油液是經過磁化的,它可以通過電腦控制線圈產生磁性,使磁化后的減震油分子馬上垂直于壓力方向排列,從而改變阻尼系數來調整減震效果。


  磁流變減震器最早是由美國的德爾福公司在2002年發明,并于同年首次應用在凱迪拉克Seville?STS上。當年第一代的磁流變減震器有個很大的弊端,它在避震筒上使用單個大型的電磁線圈和含鉛電路板,這樣不僅在工作時產生非常大的渦流損耗,還會使懸掛的響應產生約20ms的延遲,而且應用含鉛的材料會產生很大的環境污染。


  京西重工在2009年將德爾福收購,推出的新一代磁流變減震器,通過雙線圈技術規避了渦流損耗問題,使它的響應性大大提高(每秒變化1000次),且新的電路板使用無鉛設計,減少對環境的危害。因此,現在中國是生產電磁懸掛的“大工廠”。

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