夏利汽车液力减振器拉伸工况动态仿真

　　0　引言

　　减振器(damper)与弹簧(spring)分别作为阻尼元件(damping element)和弹性元件(elastic element)互相结合构成汽车的悬架机构,用以平缓由于地面不平而造成的车辆颠簸。采用电液伺服技术和机液伺服技术的主动减振器(Active damper)已经有一定的市场,包括装有电磁阀和没装电磁阀的减振器即半主动式减振器,由于性能价格比的优势,半主动减振器(semi-active damper)占有广阔市场。现将本文讨论的液力式减振器工作原理简介如下:(见图1)

　　伸张行程:当汽车车轮滚离凸起或滚入凹坑时,减振器受拉伸,活塞上移使减振器上腔的容积Vu变小,油压力升高。压力油一路自上腔流过通流孔,推开伸张阀片流入中腔,储液筒中的液体先流入下腔,再将压缩阀垫、阀片一起推上去,使液体由阀架的缝隙流入中腔。显然,液体流经伸张阀片产生了压差阻尼力。压缩行程的工况相反,活塞下移,工作原理与伸张相似。伸张行程的阻尼力大于压缩行程的阻尼力,本文就伸张工况进行动态分析。

　　1　基础微分方程组的建立

　　(1)本文所用符号:

　　Ad─储液桶与下腔过流截面(m²);

　　Am0─中腔有效作用面积(m²);

　　Amu─伸张阀片瞬时开口面积(m²);

　　Au0─上腔有效作用面积(m²);

　　Cd1─下腔至中腔的流体流量系数;

　　Cd2─流经伸张阀片的流体流量系数;

　　Cd3─储液桶流经下腔流体流量系数;

　　Cqu─由上腔向下流经若干通流孔流体流量系数。

　　F─负载力(N)

　　Fd─压差阻尼力, Fd=Au0pu-Am0pm(N);

　　m─活塞总成质量(kg);

　　Qd─自下腔流入中腔的流量(m³/s);

　　Qm─自伸张阀片流入中腔的流量(m³/s);

　　Qt─自储液桶流入下腔流量(m³/s);

　　Qu─自上腔经若干通流孔流量(m³/s);

　　ST─活塞在缸筒内行程(m);

　　t─静止开始活塞运动所历时间(sec);

　　Vcu─伸张阀伸张形成的小室容积(m³);

　　Vd─下腔容积(m³);

　　Vm─中腔容积(m³);

　　Vt─储液桶上部气体容积(m³);

　　Vu─上腔容积(m³);

　　X1─活塞位移(m)

　　X2=.X1,活塞速度(m/s)

　　X3=pu,上腔液体的压力(pa)

　　X4=pcu,伸张阀伸张瞬间形成的空间流体压力(pa)

　　X5=pm,中腔液体的压力(pa)

　　X6=pd,下腔液体的压力(pa)

　　X7=pt,储液桶腔液体的压力(pa)

　　β─液体体积弹性模量(pa)