6.2 减轻振动

汽车因路面的凹凸而振动

接下来,我将介绍汽车的振动及其解决方法。振动小的汽车乘坐舒适度当然很高,但汽车的行驶和振动却有着无法割舍的关系。

首先,当汽车处于开着发动机但是静止的空转状态时,会感受到来自发动机的振动。您可能很少打开汽车的发动机盖,但如果您打开看一下处于空转状态的发动机,就会发现整个发动机都在振动。发动机压缩着汽油和空气的混合气体并点燃,气缸因燃烧产生的强大力量不断上下往复运动,这必然会产生振动。

汽车发动后,就会因路面的凹凸而振动。轮胎在越过凹凸时上下运动,带动悬架的弹簧和减震器伸缩(图6.4)。当汽车越过路面的凸出部分时,弹簧收缩;当经过路面的凹陷部分时,弹簧伸长。这样一来,就利用了支撑车身的弹簧的伸缩来吸收振动。

吸收振动的悬架的结构

图6.4 吸收振动的悬架的结构
※越过道路的凸出部分时弹簧和减震器都会收缩,经过道路的凹陷部分时弹簧和减震器都会伸长,悬架正是利用了这一特性来减小振动。

然而只用弹簧无法消除振动,因此需要用减震器吸收弹簧的振动,迅速抑制其伸缩。就像我在第4章的图4.10中讲过的那样,减震器内部的气缸中装有油液。当活塞随着弹簧的运动伸缩时,就会受到来自汽缸内油液的阻力,因此会迅速吸收弹簧的伸缩。

弹簧和减震器的伸缩会传递到车身。为了缓和振动,车身上装有悬架摆臂的部分使用橡胶制成衬套,利用橡胶的弹力来缓和振动(图6.5)。悬架摆臂和车身都由金属制成,比起直接接合金属,在金属间加入有弹力的橡胶更能够吸收振动。

利用橡胶衬套吸收悬架的振动

图6.5 利用橡胶衬套吸收悬架的振动
※在悬架和汽车的连接处安装橡胶衬套,吸收振动。

即便如此,振动还是会从车身传到座椅的支架,经过座椅的坐垫传递到乘车人身上。虽然弹簧、减震器、橡胶衬套和轮胎等零件都会为吸收冲击而收缩,但完全消除来自地面的振动是不可能的。

即使是看似平坦的铺砌路,也会因行驶车辆过多而产生凹凸和辙印,这些都是使汽车振动的原因。而且在这样凹凸不平、有起伏的道路上,汽车多以时速40km的速度行驶。您或许会觉得时速40km并不是很快的速度,但您想一下,汽车1秒钟就要向前行驶11m,这个速度难道不快吗?如果在1秒钟内(行驶11m)汽车多次反复经过凹凸的路面,您就能想象到振动有多频繁多难平复了吧。更何况当汽车以时速100km行驶在高速公路上时,1秒钟内要前进27m。既然汽车无论以什么样的速度行驶都会受到路面凹凸的影响,那么为了迅速减小振动,平稳行驶,就必须调整弹簧的硬度、减震器的减震力度和橡胶衬套的硬度。

并且,包括轮胎的大小和空气压在内,汽车都处于最适合综合吸收振动的状态。轮胎通过橡胶和其中空气的伸缩来吸收振动,轮胎的空气压越高,其中的空气就越难伸缩,也就越难平复振动。相反,空气压过低时,因空气压产生的弹力就会消失,也就无法吸收振动了。因此,轮胎的空气压都是被调整到最佳状态的,在这一状态下,轮胎中的空气既有弹力,又能够吸收振动。

之所以要说“我要检查一下空气压”,就是因为轮胎中的空气会随着时间的流逝慢慢减少,因此有必要定期检查空气压,保证其处于正常状态。管理空气压不仅能够保证汽车的行驶安全,还能提高汽车的乘坐舒适度。

You may also like...

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注