被动式减振器和支柱

产品描述

京西重工被动式减振器源于百年之久的悬架技术开发经验,最先由通用汽车公司旗下德科产品分部展开生产,之后由德尔福集团,现如今由京西重工有限公司生产。减振器系列产品产品的适用范围下至所有型号的乘用车,运动型及豪华型轿车,上至重型SUV及载货汽车。

京西重工有限公司生产的被动式减振器销往位于欧洲,亚洲及北美市场的整车厂,其核心技术在欧洲(波兰克拉科夫)的大型研发中心开发,应用工作在客户所在的各地区开展。

京西重工有限公司的产品开发能力包括;

  • 基于CAE有限元分析的整车/悬架/部件等各层次的完整结构设计,以及减振器性能模拟(流体动力学和阀片工作机理),
  • 针对量产制造工序的样件制作能力。
  • 丰富的路面载荷数据分析经验,以及加速耐久性试验方面的专业知识
  • 全方位验证试验,重现汽车运行状态(实验室及实验车)
  • 调教开发能力,调教车和调校人员分布于各区域

产品技术

京西重工被动式减振器技术基于设计清单(BoD)及工艺清单(BoP)原则,结合持续改进理念和创新方法,实现产品新功能。

BoD及BoP收集多年生产经验中成熟的技术和经验教训,形成一套标准化的,可靠的,经济的设计及工序解决方案。

京西重工有限公司为您呈现种类繁多被动式减振器设计:减振器,双吊环螺旋弹簧减振器及单筒/双筒麦弗逊式支柱。双筒减震器的活塞杆直径范围为10到28毫米,主要的阀片直径范围为20到40毫米。单筒减震器的活塞杆直径范围为11到18毫米,可配合直径在36到46毫米的阀片。标准解决方案还常包括回弹能量管理装置,如钢或塑料回弹弹簧和缓冲器。

京西重工致力于从振动噪声(NVH)和摩擦两方面改进减振器性能。因此BoD(设计清单)中会定期更新降噪,降摩擦的解决方案。

除标准的被动式减振器技术以外,京西重工响应市场号召,提出各种创新型解决方案,超越市场的预期:

  • 减重方式:
    • 轻质材料(复合材料,铝制件)
    • 定制元件形状及属性(空心杆,壁厚可变式储油筒
    • ,一件式U形支架)
    • 减振器小型化(带有底阀的单筒减振器放在更小的单筒包装内,与双筒减振器有同等性能)
  • 独特的液压性能
    • 复原行程端能量管理系统(液压复原止动或HRS)
    • 压缩行程端能量管理系统(液压压缩止动或HCS)
    • 特殊阀系(超极进,超离散)

实用价值

京西重工减振器得到汽车制造商的青睐,因为我们有:

  • 多个减振器系列可供选择,均装有高度可调,耐久以及多元化的阀系。广泛的调校范围适应各种调试要求以保证优越的驾驶平顺度,操控性以及舒适度。
  • 广泛的活塞杆和主阀片规格范围,加上量身定制的包络及附属件,保证了整车良好的性能。
  • 高耐久力满足客户最为严格的要求
  • 使用精准的元件及优化的阀系装配工序,减振器性能在量产过程中的重复性得以保证。
  • 高自动化和统计控制的制造及装配工序,生产出高质量成品。
特殊材料及工序

超离散

为了降低减振器压缩行程中传输至车身的最大力值,在不减弱车身控制和操控性的前提下,提高汽车在极端因素影响下的舒适度而设计。安装于活塞阀的压缩一侧,当活塞杆速度超过0.7米/秒时,能保证压缩张力速度关系曲线几近平缓。

超渐进

其设计保证活塞杆的速度超过1.5米/秒时,压缩行程中的阻尼力能够急剧上升。特点是开关点,阻尼力的增益及增速均可调。可以使用在底阀中,活塞阀中,或在两者中同时使用。

多余的冲击力能够在减振器内部耗散,在受到高压缩影响(不良道路)时,保证其它悬挂部件能够得到额外的保护,提高车辆在越野情况下的操控性。

单筒减振器加额外底阀

将底阀加装在单筒减振器活塞和气盖之间,可以减少内部气压,以单筒的结构实现双筒减振器的性能。重量能减少30%的同时实现了更优越的性能(兼具双筒和单筒减振器的优势)


复原行程端能量管理系统的液压复原止动(HRS

液压压缩止动作用于提高汽车在整个减振器行程范围内的平顺性,同时消除活塞杆拉伸至极限时的冲击和冲顶噪音。液压压缩止动(HRS)中产生的行程端阻尼能够消散传统压缩止动机制中一般以尖峰形式出现的能量。

液压压缩止动的特点

逐渐,平缓得增加行程终端荷载。

不同路况间阻尼功能迅速复原

定位和速度决定表现(当复位到指定位置时系统启动)

由于能量尖峰被削减,在极限情况下传输至车身的行程终端复原荷载最大值也随之减少,意味着同一个车身能够承受更大的复原荷载。

液压压缩止动可与内部复原弹簧配合。

首次生产于2011年

压缩行程端能量管理系统的液压压缩止动(HCS

液压压缩止动是一个液压系统,能够替代传统的装有液压垫层的硬质缓冲限制器。能量被转化为液压压缩止动阻尼,从而降低由悬架传送到车身的峰值力。在同等细致度和耐久力的前提下,强度和硬度的要求对于装有此系统的车辆更低,进而实现更轻的车身。液压压缩止动(HCS)不仅可调性高于传统的缓冲限制器,赋予车辆更出色的动力性能,它还能改善振动噪声(NVH)。液压压缩止动(HCS)在提高乘员舒适度和底盘细致度的同时,能保证处于满载状态汽车,其悬架即使受到赘压,负重力也不会传导到车身结构上。

液压压缩止动(HCS)的特点:

  • 在紧急和车辆超载的情况下减小悬架中的压缩力最大值
  • 减振器中的缓冲块能使蓄积能量,耗散能量峰值
  • 逐渐,平缓的增加行程终端荷载
  • 改善噪音,振动及声振粗糙度(NVH)
  • 路况间阻尼功能迅速恢复
  • 液压压缩止动阻尼力的大小取决于减振器的定位和速度(当复位到指定位置时系统启动)

由于不同客户对于液压压缩止动(HCS)中压缩阻尼力增值要求不同,我们推出以下两种解决方案:

  • 液压压缩止动低阻尼(HCS LD基于液压平衡原理,在标准底阀的基础上增加HCS活塞阀能够产生额外的压缩阻尼,因此对减振器的调校可以限制系统中产生的最大压缩阻尼值。系统将于2018年投入市场。

    .

  • 液压压缩止动高阻尼(HCS HD
    由于额外的压缩阻尼在另一个腔室中产生,因此最大阻尼值不受减振器调校的限制。
特殊材料及工序

轻量化材料

  • 减振器减重的一个最直接的方式,就是用同等轻质材料如铝或复合材质替代现有的材料(所有等级的钢材)。潜在的应用方案:
    • 双筒减振器支柱铝制储油筒(包括弹簧盘以及其它车辆连接件),首次生产于1997年。

  • 单筒减振器铝制筒

使用复合材料能减轻更多重量。对于结构性组件来说,带有复杂几何构型的塑料部件可以完成一些较低的机械性能。

现有的复合材料应用

  • 支柱弹簧盘(首次生产于2013年)

  • 内部复原弹簧(首次生产于2002年)

定制元件造型和属性

目的:在不影响减振器性能以及疲劳寿命的条件下去除不必要的材料。在定制元件造型和属性范畴内京西重工推出以下产品:

  • 空心活塞杆
  • 一件式转向节支架
  • 壁厚可变式储油筒

空心活塞杆

活塞杆的尺寸设计主要取决于侧向力的要求(弯矩)。活塞杆产生的应力大多来自于杆上的最外纤维,也就说明将实心活塞杆换成筒状杆结构,损失的强度和刚度不会很大。此技术的生产适用于直径范围从18mm到25mm,各种壁厚的空心活塞杆。

件式转向节支架

传统的U型支架设计包括一个内衬和一个外夹箍,由电阻焊接在一起。其优化后的形状包含一个加固版的内衬,大大减少重量,增加刚度。首次生产于2002年。

壁厚可变式储油筒

减振器上的支柱要承受高强度弯矩,尤其在安装对接处(传向节)最高。传统的设计是以一个直筒的方式达到强度要求,然而连接处另一端的存在裕量。创新方法是设计一个应力均匀的外筒 – 定制的成筒在不同受压处的强度也不同。

  • 在传向节安装区,弯矩高,筒壁更厚
  • 在弹簧盘及减振器封口处,弯矩较低,筒壁更薄。

最多能减少20%的重量 – 取决于具体应用(装夹区长度,直径,装夹区筒壁厚度要求)

次技术京西重工自主开发并应用,首次生产于2013年。