汽车悬架系统中的衬套有什么作用?
汽车在行驶过程中,其底盘悬架会发生摇晃振动,为了避免悬架在摇晃振动过程中各部件之间发生相互运动干涉,也为了避免受到外界的冲击与振动,通常会在控制臂、平衡杆上安装有衬套,从而起到保护作用,提升行车舒适性。
衬套这个东西,既包含了弹性,也包含了阻尼;既有像弹簧一样储存能量再释放的特性,也有像减振器一样吸收能量的本事。
悬架控制臂中有多种衬套,而每个衬套对汽车性能影响的侧重点不一样。如图1所示为悬架控制臂中的各个衬套的位置。
图1
图1中的衬套Front的性能主要是为了保证悬架系统对汽车平顺性的性能,因而其刚度较小;衬套Rear主要是保证悬架系统对汽车操纵稳定性性能,因而其刚度较大。
图2
图2为典型的橡胶-金属衬套结构,和由规则圆柱形状的金属管组成的橡胶衬套(传统的橡胶传统)相比,上图a所示衬套的锥摆刚度较小;上图b具有较大的径向刚度和较低的轴向刚度。
由于橡胶衬套的阻尼较小,在悬架设计时,有时为了尽快衰减控制臂的振动,需要衬套具有较大的阻尼,液压衬套正是基于这一目的而设计的。液压衬套可以分为径向性和轴向性,分别在衬套的径向和轴向提供较大阻尼,下图是液压衬套的结构图。
图3
所谓的“液压衬套”,就是衬套内部有中空的结构,在这些空腔里充满了油液。在衬套手里变形的时候,里面的油液也就流动了起来。当油液流过这些狭窄的通道时,就像液压减振器一样,就衰减了一部分振动的能量。这样,除了橡胶材料本身的阻尼之外,液体流动也提供了额外的阻尼,使得衬套整体的阻尼效果改善,衬套也可以做得更软一些了。
图4
衬套直接影响着行车的舒适性,衬套也属于易损件,那么什么时候该更换衬套了呢?
一方面是感受有没有车轮不规则晃动、响应异常等现象,
另一方面则是观察衬套表面状态,有没有裂痕和破损。
严重的开裂、撕裂是衬套寿命已尽的标志。有的时候我们会看到衬套的橡胶表面有一些很密很浅的细小裂纹,此时,也许它的功能并没有受到太大的影响,但是这已经是橡胶老化的信号,该考虑更换了哦。