汽车减振器在汽车悬架中,吸收由于路面不平引起的振动,转化成热能消耗掉,以达到乘坐的舒适性要求,保证车辆平顺性、操纵稳定性等行驶性能。汽车减震器系统可分为三大类别:被动减震系统、半主动减震系统和全主动减震系统,每种类型在控制方式、响应速度和成本结构上都有显著差异。
半主动减震系统是当前市场的主流技术路线,通过电子控制实现阻尼力的实时调节,无需消耗大量能量来主动施加外力。半主动系统又可分为连续阻尼控制(CDC)和磁流变(MRC)*两大技术。
全主动减震系统是减震技术的最高水平,通过独立的力发生器(如电磁作动器或液压缸)主动施加与路面冲击相反的力,理论上可以完全抵消车身震动。
CDC连续阻尼控制系统
CDC系统是当前主流的半主动减震技术,通过电子控制的液压阀实时调节阻尼。该系统基于传统液压减震器改进而来,保留了弹簧提供支撑力的基本结构,在减震筒内部或侧面增加了电控液力阻尼调节阀。主要由四个核心部件组成:传感器网络(监测车身姿态、轮速等参数)、电子控制单元(处理数据并发出指令)、电磁调节阀(执行阻尼调整)和液压减震器本体。
CDC的液压调节机制:CDC的阀门开度可以电子调节,改变油液流动的阻力。
当车辆行驶时,分布在车身各处的传感器(包括车身加速度传感器、车轮加速度传感器和横向加速度传感器)持续采集数据,这些信息被传送至中央控制单元进行处理。当控制系统检测到需要更强的阻尼(如高速过弯时),会减小阀门开度,限制油液流动,使减震器变"硬";在普通直线行驶时,增大阀门开度,允许油液更自由地流动,提供更柔软的阻尼特性。高级别的CDC系统还具备学习能力,能够根据驾驶员的习惯和常用路况优化控制策略。
CDC技术分为内置式和外置式两种。内置式将调节阀集成在减震筒内部,结构更紧凑但维修成本较高;外置式则将调节阀安装在减震筒侧面,便于维护和更换。
MRC磁流变控制系统
MRC(Magnetic Ride
Control)系统是另一种半主动减震技术路线,它利用磁流变液的独特物理特性实现阻尼调节。与CDC不同,MRC减震器内部填充了含有微小磁性颗粒(3-10微米)的特殊液体。这些颗粒在自然状态下自由游离,使液体保持较低粘度;但当施加磁场时,颗粒会沿磁力线规则排列,增加液体粘度。
磁流变调节机制:MRC系统的核心技术在于电控装置。位于减震器活塞中的电磁线圈产生可控磁场,当磁流变液流经此区域时,其粘度会随磁场强度而变化,从而改变阻尼特性。这种变化的响应速度极快,使车辆能够几乎实时地适应路面变化,远超CDC系统的响应能力。
MRC的优势在于其无级连续调节能力和超快响应速度。它不依赖机械阀门,仅通过磁场强度调节阻尼,避免了CDC系统中阀门可能出现的磨损和延迟问题。目前,磁流变液的核心配方仍受专利保护,成本较高,且系统需要精密的电流控制来维持磁场稳定,因此主要在高端车型上得到应用。
空簧悬架系统
空气弹簧减震器是以压缩空气作为弹性介质的悬架系统,通过空气压缩机、储气罐、气囊等部件实现弹性支撑。通过增减气囊内的气压,改变悬架的刚度(软硬)和车身高度,适应不同路况和驾驶需求,实现悬架性能的智能化动态调节,通常被视为提升舒适性的技术。空气悬架系统常与CDC或MRC减震器协同工作,形成综合底盘控制系统。
空气悬架的电子控制单元根据传感器监测到的路面状况、车速、车身姿态等信息,控制减振器内的电磁阀动作,改变减振器油液的流通通道截面积,调节阻尼,通过改变空气弹簧内的气压来调节刚度。如:在高速行驶需要提高稳定性时,增加空气弹簧内的气压,使其刚度增大;在低速通过颠簸路面时,降低气压,使刚度减小,提高舒适性。
空簧悬架系统能根据路况和负载自动调节刚度和阻尼,有效过滤路面振动,为驾乘人员提供舒适的乘坐体验。可手动或自动调节车身高度,方便车辆装载货物以及乘客上下车,在通过不同路况时也能提高车辆的通过性。相比传统的钢板弹簧悬架系统,空气悬架系统的重量更轻,有利于降低车辆的整备质量,提高燃油经济性和运输效率。
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