1、減振器基礎知識培訓減振器基礎知識培訓1. 1. 減震器減震器功能功能 減震器是為了消除路面減震器是為了消除路面輸入輸入帶來的震動而使用帶來的震動而使用的的。即，利用流體把彈簧的彈性。即，利用流體把彈簧的彈性能量轉換成熱能，使車輛運動收斂最合理化，以給駕駛者舒適感和穩定感，有助能量轉換成熱能，使車輛運動收斂最合理化，以給駕駛者舒適感和穩定感，有助于提高行駛穩定性。于提高行駛穩定性。 圖圖1 1 減震器減震器的功能的功能熱能釋放熱能釋放彈簧彈簧減震器減震器沖擊能沖擊能振動能振動能熱能熱能1) 1) 抑制行駛時傳達給車抑制行駛時傳達給車身身(Body)(Body)的大震動，以提高乘車舒適感的大震動，

2、以提高乘車舒適感(Ride Comport)(Ride Comport)。 - - 緩沖傳達給駕駛者和乘客的沖擊，以提高乘車舒適感，降低疲勞。緩沖傳達給駕駛者和乘客的沖擊，以提高乘車舒適感，降低疲勞。 - - 保護裝載的貨物。保護裝載的貨物。 - - 延長車延長車身身壽命，防止彈簧損壞。壽命，防止彈簧損壞。2) 2) 抑制行駛時車輪的快速震動，以防止輪胎離開路面，從而改善行使穩定性抑制行駛時車輪的快速震動，以防止輪胎離開路面，從而改善行使穩定性 (Ride Handling) (Ride Handling)。 - - 改善行駛穩定性及調整性。改善行駛穩定性及調整性。 - - 有效地把有效地把發

3、動機爆燃壓力發動機爆燃壓力傳達到地面，以節約燃料費用。傳達到地面，以節約燃料費用。 - - 提高剎車效果。提高剎車效果。 - - 延長車體各個部分的壽命，節約車的維護費用。延長車體各個部分的壽命，節約車的維護費用。減震器減震器的功能的功能2. 2. 減震器減震器減震原理減震原理圖圖2-12-1的質量的質量M M變形變形XoXo，然后放手，那么從放手的瞬間開始質量，然后放手，那么從放手的瞬間開始質量M M開始振動開始振動, ,在無任何在無任何阻阻力的力的情況下，受到彈簧的彈力重復做如圖情況下，受到彈簧的彈力重復做如圖2-32-3中中(I)(I)的特定固有振動頻率的周期運動。一方面，的特定固有振動

4、頻率的周期運動。一方面，在圖在圖2-22-2的情況中，安裝了阻尼器的情況中，安裝了阻尼器“C”C”，所以在加上同樣的變形后放手，就如圖，所以在加上同樣的變形后放手，就如圖2-32-3中中 (II)(II)，隨著時間振幅減少，特定的周期運動被吸收。如此，在圖，隨著時間振幅減少，特定的周期運動被吸收。如此，在圖2-12-1的狀態下車輛駛過突出的狀態下車輛駛過突出部位，車體開始持續振動，共振引起擺動，影響乘車舒適性和部位，車體開始持續振動，共振引起擺動，影響乘車舒適性和駕駛駕駛穩定性。此時，若要抑穩定性。此時，若要抑制振動，則要如圖制振動，則要如圖2-22-2安裝安裝D D阻尼器阻尼器“C”C”相應

5、的相應的抵抗力抵抗力。抑制質量。抑制質量M M的振動的抵抗力叫做的振動的抵抗力叫做阻阻尼力，起生成阻尼力作用的尼力，起生成阻尼力作用的DamperDamper叫做叫做減震器減震器。圖2 阻尼力效果mXomXoKKC2-1 2-2 2-3 3. 3. 減震器減震器的構造的構造減震器由產生阻尼力的活塞閥和減震器由產生阻尼力的活塞閥和底底閥閥（BodyBody Valve)Valve)，儲存油和氣，儲存油和氣體體（空氣）（空氣）的氣缸本體和貯的氣缸本體和貯存存管，傳達車體運動的管，傳達車體運動的連桿，防止內部氣體或油泄漏的油封構連桿，防止內部氣體或油泄漏的油封構成。成。而且，以活塞閥為基準，其上稱作

6、活塞而且，以活塞閥為基準，其上稱作活塞上室，其下稱作活塞下室，貯上室，其下稱作活塞下室，貯存存管和氣管和氣缸缸本體之間的空間叫本體之間的空間叫貯貯存存室。活塞上下室?；钊舷率铱偸怯捎凸酀M，室總是由油灌滿，貯貯存存室的下層以室的下層以油灌滿，上層以空氣或氣體（氮氣）油灌滿，上層以空氣或氣體（氮氣）灌滿。灌滿。圖圖3 3 減震器減震器結構結構連桿貯存管(基殼）油封氣缸管(管)活塞閥底閥活塞上室活塞下部貯存室(空氣或氣體)貯存室 (油)貯貯存存油面高度油面高度進入后進入后油面高度減小油面高度減小運作時運作時油面高度變化油面高度變化氣壓氣壓回彈回彈壓縮壓縮表1 減震器 各零件主要功能4. 4. 減震

7、器減震器分類分類減震器可以根據運作原理，貯存管有否，減震器可以根據運作原理，貯存管有否，貯存室，貯存室，安裝類型，分很多種。安裝類型，分很多種。 按照運作原理可分為按照運作原理可分為: : 雙作用式雙作用式/ / 單作用式單作用式 - - 雙作用式雙作用式: : 在車輛回彈和壓縮啟動時都產在車輛回彈和壓縮啟動時都產生生 阻尼力阻尼力( (大部分減震器屬于此大部分減震器屬于此類類.).) - - 單作用式單作用式 : : 在車輛單方向啟動時產生阻尼在車輛單方向啟動時產生阻尼力力 ( (主要是在伸長時產生阻尼力。主要是在伸長時產生阻尼力。 適用于越野車。）適用于越野車。）活塞閥(回彈時產生阻尼力)

8、底閥（Body Valve(壓縮時產生阻尼力)4-1 雙作用式 4-2 單作用式 按有無貯存的分類按有無貯存的分類 : Twin Tube(: Twin Tube(孿生管孿生管) / Mono Tube() / Mono Tube(單管單管) ) - Twin Tube Type(- Twin Tube Type(孿生管式孿生管式) ) : : 有有貯存管式貯存管式 ( (我公司主打產品我公司主打產品) ) - Mono Tube Type(- Mono Tube Type(單管式單管式) ) : : 此類型無貯庫管，在下部用自由活塞把此類型無貯庫管，在下部用自由活塞把 25 2530 Bar

9、30 Bar之間的空氣與油分開。與之間的空氣與油分開。與 孿生管式相比，油流發生的噪音孿生管式相比，油流發生的噪音 較少，阻尼力性能優良，雖輕，但在減較少，阻尼力性能優良，雖輕，但在減 震器下端安置了氣體室，因此基本長度震器下端安置了氣體室，因此基本長度 較長，摩擦力較大，對外部沖擊較薄弱。較長，摩擦力較大，對外部沖擊較薄弱。5-1 孿生管式 5-2 單管式 高壓氣體自由活塞 按貯存室的分類按貯存室的分類 : : 油式油式/ /氣體式氣體式- - 油式油式 : : 此式在貯存室上部灌滿空氣，貯此式在貯存室上部灌滿空氣，貯存存室室 的空氣與油混合引起氣化。氣化在快速運作的空氣與油混合引起氣化。氣

10、化在快速運作 或連續運作時產生，也是噪音的原因之一?；蜻B續運作時產生，也是噪音的原因之一。- - 氣體式氣體式 : : 此式在貯庫室上部灌滿了氣體（氮此式在貯庫室上部灌滿了氣體（氮氣），氣）， 彌補了油式的缺點，產生穩定的阻尼力，噪音彌補了油式的缺點，產生穩定的阻尼力，噪音較少。較少。 按照設置類型的分類按照設置類型的分類: : 減震器減震器 / / 減震支柱減震支柱- - 減震器減震器 : : 此式只產生阻尼力此式只產生阻尼力- - 減震支柱減震支柱 : : 不只產生阻尼力，也是懸架結構的不只產生阻尼力，也是懸架結構的一部分，起著定位車輪位置的功能，適用于一部分，起著定位車輪位置的功能，適用

11、于麥弗麥弗遜支柱式懸架遜支柱式懸架。6-1 減震器 6-2 懸架支柱1. 1. 減震器的阻尼力原理減震器的阻尼力原理 原理原理 : : 經過閥門的系統油經過閥門的系統油( (減震器用油減震器用油) )的流動產生阻尼力的流動產生阻尼力 - - 低速區間的阻尼力低速區間的阻尼力 : : Disc-sDisc-s形成一定面積的縫隙，此縫隙中有油經過時產形成一定面積的縫隙，此縫隙中有油經過時產生生阻尼力阻尼力( (用縫隙的面積控制阻尼力用縫隙的面積控制阻尼力) ) - - 中、高速區間的阻尼力中、高速區間的阻尼力 : : 隨著活塞桿的運作速度提高，單位時間內通過活塞閥的油量隨著活塞桿的運作速度提高，單

12、位時間內通過活塞閥的油量增加增加 Disc-s Disc-s和與此嵌套和與此嵌套DiscDisc隨之彎曲形成截面積，通過該截隨之彎曲形成截面積，通過該截面積面積 的量產生阻尼力的量產生阻尼力 ( Disc-s( Disc-s和嵌套的和嵌套的DiscDisc厚度和厚度和DiscDisc內接觸面的差異控制阻尼內接觸面的差異控制阻尼力）力） 減震器性能減震器性能2. 2. 減震器減震器的阻尼力特性的阻尼力特性 阻尼力產生原理阻尼力產生原理 DF(reb) = (P1-P2) x (Apiston-Arod), P2 -0DF(reb) = (P1-P2) x (Apiston-Arod), P2 -

13、0 DF(comp) = (P2-P3) x Arod, P3 +0 DF(comp) = (P2-P3) x Arod, P3 +0 負壓產生及負壓產生及Loop lagLoop lag - By pass-1,2 - By pass-1,2油路中由于孔阻尼力（油路中由于孔阻尼力（Orifice dampingOrifice damping）產生）產生負壓負壓 - - 尤其由于尤其由于By pass-1By pass-1的的P2P2側負壓是側負壓是Comp. LagComp. Lag的主要原因的主要原因 對策對策 : : 適用氣體式適用氣體式, , 增大增大By passBy pass截面積

14、截面積 適用模型適用模型注注) ) 如上數據以如上數據以1.0m/s1.0m/s阻尼力為基準阻尼力為基準阻尼力的產生及壓力特性阻尼力的產生及壓力特性沖程By pass-1By pass-1By pass-2By pass-2回彈壓縮P1P1P2P2P3P3 減震器內部體積減震器內部體積 : Lmax: Lmax時減震器內部總體積時減震器內部總體積 貯存體積貯存體積 : Lmax: Lmax時減震器貯時減震器貯存存體積體積 油量及沖程油量及沖程 (Lmax (Lmax Lmin) Lmin)引起的體積變化引起的體積變化 油面高度油面高度 : Lmax: Lmax時貯庫室油面高度時貯庫室油面高度

15、小孔（小孔（puncture)puncture)溫度溫度: : 油的體積膨脹油的體積膨脹(0.008(0.008/)/)，使貯存體積變成零的溫度，使貯存體積變成零的溫度 油封使用壓力油封使用壓力 內壓特性主要變量內壓特性主要變量 改善前改善前 內壓特性改善效果分析內壓特性改善效果分析 改善后改善后 051015202530354045500PISTON SPEED(m/sec)PRESSURE(kgf/)阻尼力引發的阻尼力引發的管內壓管內壓作用于油封的壓力作用于油封的壓力 連桿導向器連桿導向器 連桿之間

16、間隙部位的孔阻尼力導致連桿之間間隙部位的孔阻尼力導致 的油封部的壓力減少的油封部的壓力減少 結果結果 : : 維持氣體密封壓等減震器內部平衡壓范圍內維持氣體密封壓等減震器內部平衡壓范圍內 的壓力特性的壓力特性 但高速運作時，阻尼力增加帶來的壓力提高但高速運作時，阻尼力增加帶來的壓力提高 超過孔阻尼力（超過孔阻尼力（Orifice DampingOrifice Damping），所以），所以 實際實際P2P2顯為減少顯為減少 油封附加壓力檢測油封附加壓力檢測P1P1P2P2頂點頂點減震器內部壓力測量設備示意減震器內部壓力測量設備示意沖程回彈 P1P1P2P2油封連桿導向器壓力器REB.COMP.

17、CLS CLS 活塞閥活塞閥P1P1P2P2A(Reb)=A tube - A rodA(Reb)=A tube - A rodA(Comp)=A rodA(Comp)=A rodLVC LVC 活塞閥活塞閥P1P1P2P2 在回彈的行程中從活塞上室和貯庫流入油產生孔阻尼力（在回彈的行程中從活塞上室和貯庫流入油產生孔阻尼力（ orifice dampingorifice damping）引起的負壓）引起的負壓 在連續壓縮時產生在連續壓縮時產生P2P2負壓導致的無阻尼力現象負壓導致的無阻尼力現象 (loop lag)(loop lag) 加上氣體壓力提升加上氣體壓力提升P2P2的絕對壓力的絕對壓

18、力 貯庫上部油面作用壓力增加導致向貯庫上部油面作用壓力增加導致向By pass-1By pass-1的油壓性能提高的油壓性能提高 采用氣體是的采用氣體是的LagLag改善改善 乘車舒適感乘車舒適感 & & 噪音性能的提高噪音性能的提高 降低降低嗖嗖嗖嗖聲噪音聲噪音 嗖嗖嗖嗖聲噪音聲噪音 : : 隨著壓力的降低，流體內的飽和氣體氣化并消失時發出隨著壓力的降低，流體內的飽和氣體氣化并消失時發出的聲音的聲音與阻尼力發生時的與阻尼力發生時的 P(P1-P2)P(P1-P2)的絕對值及的絕對值及P2P2負壓的程度成正比負壓的程度成正比 加上氣體壓力，提高加上氣體壓力，提高P2P2的絕對壓

19、力的絕對壓力 提高系統全體的壓力，在同一阻尼力條件下抑制飽和濃度增大導提高系統全體的壓力，在同一阻尼力條件下抑制飽和濃度增大導致的致的 氣化氣化DF = P x AeffDF = P x Aeff DFoil = (P1-P2) x Areb DFoil = (P1-P2) x Areb DFgas = DFgas =(P1+Pgas)-(P2+Pgas)(P1+Pgas)-(P2+Pgas)x Arebx Areb 油油 & & 氣體式都氣體式都PP相同，所以阻尼力相同相同，所以阻尼力相同 在氣體式中低壓側為在氣體式中低壓側為“P2+Pgas”P2+Pgas”，提高飽和濃度，

20、抑制，提高飽和濃度，抑制氣化氣化 ( (約減少約減少10dBA)10dBA)By pass- 1By pass- 1P2P2P3P3壓力平衡改善壓力平衡改善REB.COMP.油品種類氣體種類如上，低速區間和高速區間阻尼力產生及控制因素不同，導致低速區間和高速區間的阻如上，低速區間和高速區間阻尼力產生及控制因素不同，導致低速區間和高速區間的阻尼力變化具有不連續性，這種不連續性稱之為吹泄點。尼力變化具有不連續性，這種不連續性稱之為吹泄點。低速時油流高速時油流DiscDisc-s活塞 Disc吹泄點隨著disc縫隙的孔面積大小而變化隨著disc厚度和基座階段（seat step）而變化隨著活塞孔的孔

21、面積大小而變化 圖圖7 CL 7 CL 活塞閥的油流活塞閥的油流 圖圖8 CL 8 CL 活塞閥阻尼力特性線性圖活塞閥阻尼力特性線性圖壓縮側面的產生阻尼力的底閥（壓縮側面的產生阻尼力的底閥（Body ValveBody Valve），與此同理，與此同理, ,下圖表示底閥（下圖表示底閥（Body VBody Valvealve）的結構。）的結構。 圖圖 9 CL 9 CL 底閥（底閥（Body ValveBody Valve）的油流）的油流 低阻尼力有助于乘車舒適性，所以這種特性有其好處，但在不連點上，有力的劇變，低阻尼力有助于乘車舒適性，所以這種特性有其好處，但在不連點上，有力的劇變，所以對乘

22、車舒適性有不利影響。而且，在低速領域如果不產生阻尼力，則不能抑制車體所以對乘車舒適性有不利影響。而且，在低速領域如果不產生阻尼力，則不能抑制車體的緩慢搖動，并且也不能抑制過渡性的姿態變化，所以導致劇烈震動，成為影響乘車舒的緩慢搖動，并且也不能抑制過渡性的姿態變化，所以導致劇烈震動，成為影響乘車舒適性的原因。適性的原因。 為了解除這種不利影響，在運作速度低時，產生穩定的阻尼力，而使用添加如下極低為了解除這種不利影響，在運作速度低時，產生穩定的阻尼力，而使用添加如下極低速閥門速閥門(Lower Velocity Valve)(Lower Velocity Valve)的二階段閥門。的二階段閥門。圖

23、圖 10 LVC 10 LVC 活塞閥的油流活塞閥的油流圖圖 11 LVC 11 LVC 活塞閥阻尼力特性線性圖活塞閥阻尼力特性線性圖 主V/V吹泄點副 V/V吹泄點隨著低速disc縫隙的孔面積大小而變化隨著disc厚度和基座階段（seat step）而變化隨著活塞孔的孔面積大小而變化隨著低速度disc厚度和內部基座階段而變化（seat step）LVC LVC 活塞閥的油流活塞閥的油流LVC LVC 活塞閥阻尼力特性線性圖活塞閥阻尼力特性線性圖 隨著低速disc縫隙的孔面積大小而變化隨著disc厚度和基座階段（seat step）而變化隨著活塞孔的孔面積大小而變化隨著低速度disc厚度和內部

24、基座階段而變化（seat step）低速時油流高速時油流副 V/V吹泄點主 V/V吹泄點 Disc隨著disc縫隙的孔面積大小而變化隨著disc厚度和基座階段（seat step）而變化隨著活塞孔的孔面積大小而變化吹泄點 吹泄點吹泄點 : : 從低速區間變化到高速區間時從低速區間變化到高速區間時 發生的不連續點發生的不連續點. . * * 缺點缺點 : : 力的劇變對乘車舒適性力的劇變對乘車舒適性 的不利影響。的不利影響。 極低速極低速(LVC)(LVC)閥閥 : : 為了消除如上缺點為了消除如上缺點 使用添加極低速閥門使用添加極低速閥門 (Lower Velocity Valve)(Lower Velocity Valve)的二的二階段階段 閥。閥。CL CL 活塞閥的油流活塞閥的油流CL CL 活塞閥阻尼力特性線性圖活塞閥阻尼力特性線性圖1. 1. 活塞閥類型活塞閥類型 圖圖 12 12 活塞閥的種類活塞閥的種類 阻尼閥阻尼閥RE 型SN 型CL 型LVC 型2. 2. 底閥（底閥（BODY VALVEBODY VALVE）類型）類型 圖圖 14 14 底閥（底閥（Body ValveBody Valve）的種類）的