避震器

避震器

原圖鏈接來自搜狗的圖片

避震器（Shock Absorber；Damper）的需求是由於彈簧不能馬上穩定下來，也就是說彈簧被壓縮再放開以後，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。

避震器它並不是用來支持車身的重量而是用來抑制彈簧吸震後反彈時的震盪和吸收路面衝擊的能量。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、起伏後餘波蕩漾的彈跳，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。

目錄

基本內容

中文名：避震器

應用：汽車等

外文名：Shock Absorber

用途：吸收車輪遇到凹凸路面引起的震動

原理

車身重量的轉移

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，這力量作用在滾動中心（Roll Center）和重心（Center of Gravity），然後導致車身重量轉移，車身產生滾動（Roll）。此時彎外輪的轉向力會隨着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後會建立一個過彎姿勢（Take a set），由於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。由於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，並感受循跡性的極限，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，並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，不同的車手由於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，就會產生一次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於輪胎的抓地力。有人在入彎後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，降低了過彎的速度並存在着失控的危機。過彎時應該儘量遵循所謂「一手太」原則，判定彎道角度後將方向盤一次打到定位，讓車身儘速建立平衡的過彎姿勢，出彎後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柔和平順(Smooth)的修正，避免突然加劇已處於極限邊緣的重量轉移，讓它變得不可控制，造成車身的失控。

相關概念

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。這阻力來自於避震器作動時，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，我們稱為阻尼係數，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衝擊壓縮後的反彈行程，這也是避震器存在的最大理由，它是用來抵擋彈簧壓縮後再將輪胎壓回地面的力量，減緩反彈的衝擊並保持車輛的平穩。一般道路用的避震器，吸震行程的阻力通常遠小於回彈行程，因為吸震行程的阻力太大時會影響行路舒適性，對道路用車來說衝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。

關鍵技術

避震器的阻尼作用是把震動衝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，油加熱後黏度會變稀（這反應就如同引擎機油一般）。變稀後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，造成阻尼油產生氣泡，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，製造商通常利用填充高壓氣體來減少氣泡的產生，這做其中最具代表性的產品當屬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，這直接關係到避震器的『耐用性』，所以較貴的避震器通常也有較好的油封。

功能

減震器的形狀是一根軸筒，軸筒里又有一根活動的軸筒或者一根軸杆。減震器置於懸掛彈簧內部，一般都與車廂和輪托相連接。氣壓或液壓減震其原理大同小異。

通常採用兩種辦法來緩衝一根軸筒在另一根軸筒里的滑動：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；當汽車恢復原來的負荷時，減震器便減壓。減震器的原理其實很簡單。當它加壓時，連接輪子的下壓力管上升，將活塞推入連接車廂的另一根軸筒；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恢復原來的位置。

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。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。

由於應用電子技術，減震器正出現一場技術革命。奔馳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公司己研製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，研製出磁力流變液壓減震器，不久後均可投產。

分類

減震器 ，也叫吸震器。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性，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，還可以將扭轉衝擊轉化為軸向衝擊，利用液壓減震的原理減少或者消除縱向震動和扭轉衝擊。

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。