【摘 要】车辆在正常行驶过程中，根据车辆的正常作业特点，针对影响车辆行驶作业安全性和舒适性的减震系统的关键技术解析。根据车辆的减震系统在国内近年来的一些发展状况，结合国外的油气悬架系统的一些前沿技术和特点，本文对车辆的减震技术原理、车辆减震器的数学模型和油气悬架研究的关键技术进行了探讨解析，并认为开发油气悬架减震系统顺应了现代车辆技术对悬架系统的要求及未来发展方向，对中国车辆技术升级与进步会有很好的促进作用。
　　【关键词】车辆；减震系统；数学模型；油气悬架
　　车辆能够正常行驶控制，当路面状况较差时，驾驶员必须忍受来自路面的强烈震动和冲击，随着车辆行驶速度的增加，震动强度也会随之增强，这就极大的限制了车辆作业质量及行驶的平稳性。为了使车架和车身的震动得到衰减，改善汽车行驶过程的平稳性和舒适性，车辆悬架系统上需要安装减震器，减震器是汽车的悬挂系统的核心组成部件，也是车辆的一个主要零部件。现代的减震器结构一头连接车身，一头连接车轮，使得其既是整个车身的受力部件，又能够减少并吸收车身的震动功能。
　　一、车辆减震的工作原理
　　该减震器是干式、 摩擦片式减震器， 主要由连接臂、 轴、 体、 摩擦片 （内齿摩擦片和外齿摩擦片）、 弹子盘、 滚珠和弹簧组（碟形弹簧）等构成。摩擦减震器中共有 39片摩擦片， 其中内齿摩擦片20片，可进行转动和轴向移动， 称为主动摩擦片； 外齿摩擦片19片， 可轴向移动， 但不能转动， 称为被动摩擦片。工作过程中， 减震阻力是通过摩擦片之间相对滑动形成的摩擦力产生的。
　　二、车辆减震器的主要数学模型
　　车辆减震器数学模型的建立一直是汽车动力学领域中的重要研究课题。就被动悬架减震器的研究而言 ，已建立了三类数学模型。
　　第一类为复杂非线性模型。该类模型是应用流体力学中的物理定律 ，根据减震器内部油液的流动情况建立的。模型中参数较多，如Segel及Lang模型有82个参数。该类模型可用于研究减震器本身的特性 ，但不能方便地用于汽车动力学系统的仿真。
　　第二类是线性化模型 ，如Wallaschek模型。该类模型不能比较准确地描述减震器配特性。
　　第三类是简单非线性模型。该类模型是通过试验的方法建立的 ，模型虽然仅含有较少的参数 ，但能比较准确地描述减震器的性能又 能方便地用于汽车动力学系统仿真。该类模型的典型代表是劍桥大学Besinger等人的7参数模型 。该模型在10Hz以内与试验结果比较吻合，标志减震器数学模型研究的最新进展。
　　Besinger模型。将真实的减震器简化为某种物理模型。图1是一种可能的物理模型 ，由一阻尼器与一非线性弹簧组成。阻尼器的阻尼力与输人速度 及弹簧压缩速度。之间的差值成分段线性关系 ，弹簧的弹性力与其位移成非线性关系。因阻尼器与弹簧串联 ，阻尼力与弹性力相等，均用F表示 ，该力也是减震器的输出阻尼力。
　　模型当中仅含有C1、C2、C3、a、Vopen、k1、k2 7个参数，能够得到这些参数的值，模型就能够确定了。
　　三、油气悬架系统的关键技术
　　油气悬架的特点如下：油气悬架的储能效果好，同时具有良好的吸震能力，因此可以在重型车辆上采用油气悬架，这样有利于减轻悬架的质量。油气悬架还具有非线性、变刚度和刚度逐渐增加或者减少的一种特性，能够实现在平坦路面的平稳行驶，在路面状况较差的时候吸收较多的冲击能量，进而保证车辆的行驶速度。油气悬架可以实现刚性闭锁，即车辆在承受很大的载荷的情况下，仍能缓慢移动，这样极大的改善了全路面起重机吊重物就位的灵活性和操作性。针对几种缸径匹配不同的充油量和充气压力，可以满足不同车辆对悬架系统的不同需求。
　　油气悬架的动力学特性。油气悬架是一种典型的非线性悬架，理论分析是用来研究非线性振动研究的常用方法。振动系统分析的主要数学工具是微分方程，而非线性微分方程目前尚无通用的精确解析求解方法。因此，对各类非线性系统建立相应的近似分析方法也成为非线性振动理论分析的第一要务。
　　当车辆行驶在凹凸不平或者有较大转向力的劣质路况的时候，没有按照减震器的车辆会有持久的上下振动和噪声。油气悬架系统能够很好解决这些问题，使车辆和地面始终能够保持良好的接触，并且确保安全可靠的转向控制，提高紧急情况下的制动效率，保证行车安全。学习国际先进技术，从元件到系统整个深入研究油气悬架的性能，掌握关键技术，对提高中国在汽车和机车的设计水平和产品竞争具有重大意义。
　　参考文献：
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