汽车气液混合减振器的性能计算

谢立果

（广州市番禺区职业技术学校汽车部，广州511488）

0 引言

双筒液压减振器适合于一般工况的汽车，结构较复杂，背压偏低，易出现高速畸变，气液混合减振器具有结构简单、质量轻、工艺要求高、阻尼特性优越等特点，现以某型悬架减振器为例进行性能计算。

1 气液混合减振器数学模型

气液混合减振器构造如图1所示。

活塞上腔的压强为pe，下腔的压强为pc，气室压强为pa。复原行程时，活塞向上运动，上腔容积减小，下腔容积增加，气室容积随之增加以保证液体充满下腔。下腔容积的增量由两部分组成：

图1 气液混合减振器结构示意图

1）上腔流入下腔的流量：

式中：vp为活塞杆运动速度；Ap为活塞有效面积；Ag为活塞杆截面积。

2）气室容积变化量：

式中：ua为气室活塞运动速度；Ad为气室活塞有效面积。

以上两部分组成下腔容积的变化量，可得：

将式（1）整理可得

对式（3）求积分可得：

其中sa、sp为气活塞和主活塞的行程，可由对速度积分求得。由上腔流入下腔的流量Qec可以用下式进行计算：

式中：Cd为流量系数；A为节流面积；Δp为两腔的压强差；ρ为液体密度。

气室活塞也随之运动，气体内部压强也随之变化，气体的状态变化可以用多变过程进行描述，有如下关系：

式中：pa0为气体初始压强；V0为气室初始容积；pa为气室变化时气体压强；V0为气室变化时容积；n为气体多变指数。

复原行程时，根据主活塞受力分析可得：

式中：f为主活塞与工作筒壁的摩擦力；pn为活塞杆所受径向压强；δ为油膜厚度；γ为液体动力黏度。……