简述汽车减震器的现状及其发展趋势

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摘 要：汽车减震器是车辆的重要结构之一，它通过阻尼运动衰减振动中产生的能量，达到缓解汽车运行中产生的振动，提高汽车的舒适性及安全性的目的。人们对车辆的稳定性和操纵性能要求越来越高的今天，汽车减震器的技术水平也需要不断提升。文章简要介绍了汽车减震器从弹簧减震器-液压减震器-充气式液压减震器的发展历程，并介绍了国内外汽车减震器的发展现状；再依据汽车减震器技术现状和人们对汽车减震器的要求，对汽车减震器未来发展趋势进行展望。

关键词：汽车减震器；技术现状；发展趋势

引言

随着汽车行业的发展，汽车行驶过程中产生的振动已经成为制约汽车发展的重大障碍。汽车行驶过程中产生的振动严重将降低汽车的舒适性、稳定性安全性降低人们乘坐汽车时的享受，汽车零部件的使用寿命也会大大缩短。因此，在人们对汽车舒适和安全性要求越来越高的情况下，汽车减震器的重要性也愈加凸显，并且研发结构和性能满足汽车高速运行的减震器也已经成为汽车领域继续解决的问题[1]。到目前位置，国内外对汽车减震器已经进行了大量的研究，而且研制出许多新产品、新工艺和新材料。文章简要论述汽车减震器的现状及未来发展趋势。

1 汽车减震器的发展历程

1.1 弹簧减震器

最早的汽车减震系统以弹簧作为主要结构，弹簧减震器的减震性能稳定可靠，但是弹簧减震器的缺点是不能吸收振动能量，且容易产生共振。其后，有研究人员在弹簧减震器中加入橡胶，使减震器具备吸收振动能量的功能，达到更好地抑制车身振动效果。但是弹簧和橡胶联合制成的减震器只能起单向作用。

1.2 液压减震器

第一个使用的液压减震器出现于20世纪10年代，其原理为油液流经橡胶制成的中空节流通道产生的阻尼可以让振动衰减。

30年代，摇臂式减震器出现并得到广泛引用。摇臂式减震器具有稳定可靠的优点，而且能够在工作压力较高的环境下稳定工作。摇臂式减震器的缺点为活塞磨损和温度变化会影响减震效果、结构复杂、体积大。

由于摇臂式减震器存在较多的缺点，摇臂式减震器在40年代逐渐被与筒式液压减震器取代。筒式液压减震器的工作原理为活塞在缸筒内移动时会将内腔中的油液流入另一个内腔，油液与内腔产生的摩擦以及油液分组自身的摩擦会产生阻尼力，从而达到减震的效果。筒式液压减震器中应用较为广泛的是双筒式液压减震器，它具有质量轻、适应寿命长且成本低的优点，但是它的缺点也较为显著，如减震器在高速运转情况下容易出现充油不及时的问题，造成工作特性畸变，不仅不能减震，还会造成冲击和噪声[2]。

1.3 充气式液压减震器

由于筒式液压减震器存在的缺点，性能更好的充气式减震器在50年代应运而生。充气式减震器的结构为在缸筒下部安装浮动活塞，使之成为充有高压氮气的密闭气室，再配以大断面O型密封圈隔离油气。其工作原理为汽车振动使活塞往复运动，并在活塞的上下腔产生油压差，压力油推开压缩阀和伸张阀而来回流动，依靠压力油产生较大的阻尼达到减震的目的。在补偿室内冲入低压气体可提高补偿能力，解决充油不及时的问题。

2 汽车减震器发展现状

2.1 国外汽车减震器发展现状

到目前为止，国外液压减震器的处于充气式减振器、可调减振器及自适应减振器发展阶段，如荷载感应式和位置依存式等充气式减震器和可调减震器、电流变减震器和电磁流变减震器等自适应减震器。其中双筒液压减震器的发展时间较长，市场占有率极高。而可调减震器等新式减震器也已经投入市场，并有商品车辆出现。以上的减震器类型都是对无级调整阻尼力、高频激振阻尼力以及减震器温度特性的完善，并且在改善减震器的外特性和减低噪声等两个方面有较大的进步。

2.2 我国汽车减震器发展现状

汽车减震器在我国的发展时间短，而且起点也更低，总体技术水平仅处于发达国家80年代的技术水平，远远落后于发达国家。因此，我国许多轿车的减震器使用过进口减震器，尤其是中高档轿车。而且许多国产汽车、微型车等众多车型仍使用普通双筒液压减震器。因此，提高我国汽车减震器研发水平已经成为我国汽车悬架系统中亟需解决的问题，也是我国汽车行业发展规划中需要优先解决的问题。

虽然我国汽车减震器技术水平较低，但是经过10多年的发展，我国在CKD方面取得极大的进步。一是我国减震器及其零部件的标准上有许多突破，国家和企业都制定了减震器及其零部件制造的行业标准，为设计和制造汽车减震器提供了标准的参照依据。二是我国也出现了许多汽车减震器制造各种专用设备的生产厂家，如旋压封口机、注油机和清洗机等等[3]；三是汽车减震器配套的零部件生产厂家的水平不断提高，如封油、橡胶件、减震器油、粉末冶金件等厂家的水平提高。以上三个方面的发展都在提高我国汽车减震器的研发水平上发挥了重要的作用。到目前位置，我国已经可以生产卫星面包车独立悬挂减震器，而且我国生产的独立悬挂减震器被部分国外汽车生产商所使用。在减震器理论研究上，我国也做出许多努力，也举得一些成就，如我国已经研制出主动液压减震器的试验样机。

3 汽车减震器发展趋势

在人们对汽车减震器要求也来越高的背景下，汽车减震器在未来必然自适应可调减震器、向复合型减震器以及新型减震器的方向发展。

3.1 自适应可调减震器

自适应可调减震器的结构由传感器、控制器和执行机构三个部分组成。减震器产生的阻尼不仅可以实现分级调节，还可以实现连续调节，减震器的可调特性可通过调节阻尼特性有电控执行器实现，或者电控执行器调节改变节流阀通流面积实现。自适应可调减震器的关键在于能否对阻尼实现不间断的调节，既振动器可依据汽车振动情况连续的调节阻尼，从而达到最好的减震效果。自适应可调减震器已经投入市场应用，但是由于技术的不完善，该技术还未被完全推广应用。

3.2 复合型减震器

复合型减震器的普通双筒液压减震器发展的必然结果。复合型减震器继承了普通液压减震器的优点，也弥补了普通液压减震器的缺点，因此复合型减震器必将成为汽车减震器未来发展的趋势。例如充气式双筒液压减震器，它不仅提高了普通液压减震器的外特性，减震器的临界速度也得到极大的提高，减震器出现外特性畸变的几率更低，降噪性能更优越，静摩擦力小、稳定性高。

3.3 新型减震器

新型减震器主要指借助电磁原理设计而成的减震器，由于电磁流变液体和电磁流变弹性技术的发展，电磁流变在理论上已经可以任意控制阻尼的大小。但是该技术仍处于理论研究的起步阶段，理论也不完善和不成熟，与减震器生产实践也存在很大的差距。电磁流变减震器仍需要广大科研机构和科研人员进行深入的开发和研究，逐渐完善理论，并应用于实践，促进汽车减震器行业的发展。

4 结束语

无论汽车减震器是朝着自适应可调减震器、复合型减震器、新型减震器中的任意方向发展，汽车减震器的最终发展目的都只有一个：提高汽车的稳定性和安全性，寻找汽车的操纵性和舒适性的理想工作点，保障人员和汽车的安全。因此，未来汽车减震器必须具备高精度、高性能的特点，才能满足人们对汽车的要求，让使用者有更好的乘车体验。

参考文献

[1]陈王威，李云飞.汽车减震器的现状与发展趋势[J].企业导报，2013.

[2]蓝凤英，郑莹娜，李扬，等.轿车减震器示功特性与减震器性能研究[J].自动化仪表，2013.

[3]周玉存，贺丽娟，崔世海，等.汽车减震器的运动仿真和应力分析[J].液压与气动，2013.

作者简介：潘洪（1985-），女，江西省鄱阳县人，工作单位：国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心，职务：专利审查员。