后來(lái)，工程師們?cè)趹壹苤性O(shè)計(jì)了減振器和彈簧，這二者也逐漸成為汽車懸架結(jié)構(gòu)的重要部件。但至今還是有不少人搞不明白這二者之間到底有啥區(qū)別，聽(tīng)起來(lái)彈簧和減振器都應(yīng)該是減振才對(duì)，怎么要分開(kāi)來(lái)說(shuō)呢？
今天車轍君就和大家一起聊聊，減振器和彈簧的綿綿愛(ài)情。
看似相同實(shí)則不同
彈簧種類較多，比如螺旋彈簧，扭桿彈簧、鋼板彈簧橡膠彈簧和氣體彈簧等，轎車懸掛最長(zhǎng)使用的是螺旋彈簧。這里用最普遍的螺旋彈簧為例，講解一下二者之間的區(qū)別。
汽車螺旋彈簧并沒(méi)有特別神奇之處，也就是比我們小時(shí)候玩的彈簧要大些，原理其實(shí)大致相同。彈簧是一個(gè)儲(chǔ)能元件，對(duì)于外力作用，能起到緩沖效果。至于彈簧的緩沖，其實(shí)大家再熟悉不過(guò)了，不少籃球鞋底部會(huì)采用氣墊彈簧設(shè)計(jì)，以達(dá)到緩沖效果。
但緩沖并不能把能量消耗殆盡，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)的原因還會(huì)將能量完全釋放，加上沒(méi)有支撐，彈簧容易忽上忽下、忽左忽右晃動(dòng)，很難保證汽車行駛穩(wěn)定性。因?yàn)閺椈傻?不靠譜"，我們需要設(shè)計(jì)一個(gè)裝置來(lái)消耗掉這些能量。
這時(shí)候，減振器就派上用場(chǎng)了。減振器的作用簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)是通過(guò)閥門(mén)壁與液壓油之間的摩擦和液壓油分子之間的內(nèi)摩擦，形成阻尼，把振動(dòng)能量轉(zhuǎn)換為熱能，再由減振器外壁吸收并發(fā)散到外界空氣中。將振動(dòng)的能量轉(zhuǎn)換為熱能散發(fā)，這樣力振動(dòng)就不會(huì)傳遞到車身上，車內(nèi)乘客就不會(huì)感覺(jué)車開(kāi)起來(lái)特別顛簸了。
福特公司于1906年把彈簧式減震器運(yùn)用到了汽車上，1908年第一臺(tái)液壓減震器研制成功，隨后40年內(nèi)搖臂式液壓減震器得到普遍使用
雖然彈簧不是消耗能量的主要部件，但它能起到緩沖作用。汽車振動(dòng)能量往往很大，而且跳動(dòng)速度很快，如果沒(méi)有彈簧緩沖，把減振器消耗能量的行程延長(zhǎng)，指望減震器在很短的行程內(nèi)把振動(dòng)能量都消耗掉，難度就大大提高了。所以彈簧和減振器之間的合作，變得尤為重要了。
彈簧其實(shí)作用挺大。例如，簧上質(zhì)量與簧下質(zhì)量的比值對(duì)于汽車的振動(dòng)影響較大，此值越大，汽車在通過(guò)顛簸路段時(shí)的振動(dòng)越小，反之亦然
根據(jù)二者的特點(diǎn)，他們發(fā)揮作用的時(shí)機(jī)也略有不同：在壓縮行程時(shí)彈簧起主要作用，減振器阻尼力較小，以便充分發(fā)揮彈性元件的彈性作用，緩和沖擊；伸張行程時(shí)減振器主要作用，此時(shí)彈簧釋放彈性勢(shì)能，減振器阻尼力變大，迅速消耗能量減振。
這二者需要相互協(xié)調(diào)好，比如減震器太軟，車身就會(huì)上下跳躍，減震器太硬就會(huì)帶來(lái)太大的阻力，妨礙彈簧正常工作
當(dāng)然也有不采用減震器+彈簧組合的情況。比如主動(dòng)式懸架，通常是以一個(gè)液壓或氣壓吸筒來(lái)代替一組彈簧和減振器。說(shuō)它是主動(dòng)式，是因?yàn)樗芨鶕?jù)路面情況能主動(dòng)調(diào)節(jié)懸架的高度和軟硬度，從而使汽車在不同情況下都能保持較佳的穩(wěn)定性和舒適性。
奔馳S系A(chǔ)irmatic主動(dòng)空氣懸架系統(tǒng)，可根據(jù)具體情況控制空氣彈簧的充氣量，從而控制軟硬
分分合合，到底什么是好
細(xì)心的朋友會(huì)發(fā)現(xiàn)，有的汽車上采用的是彈簧和減振器一體式，有的是分離式。不僅如此，即使同一輛汽車上，前懸多采用一體式，后懸多采用分離式。這分分合合的，到底為了什么呢？
前一體式、后分離式是最普遍的現(xiàn)象
我們先來(lái)聊聊一體式。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)比較直觀，那就是節(jié)約空間，比如麥弗遜式懸架采用的就是一體式結(jié)構(gòu)。麥弗遜式懸架的主要結(jié)構(gòu)是有螺旋彈簧加上減振器，限制彈簧只能在上下方向的振動(dòng)，并可以用振動(dòng)器的行程長(zhǎng)短及松緊，來(lái)設(shè)定懸架的軟硬及性能。
汽車寸土寸金，因此麥弗遜式懸架一直備受推崇，但這種結(jié)構(gòu)也有缺點(diǎn)，比如操控穩(wěn)定性相對(duì)較差、承載能力差
很多汽車的前懸都會(huì)采用麥弗遜式懸架，正是因?yàn)檫@種懸架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占用空間小。當(dāng)然也有些汽車在后懸架上也會(huì)采用麥弗遜式懸架，這往往能獲得更大的行李箱容積。
既然一體式空間利用率高，為什么后懸很少采用呢？原因有四：
1. 后懸減振器的工作角度一般會(huì)大于20度，一體式情況下，不能很好利用彈簧的支撐功能，如果設(shè)計(jì)不合適還容易脫出
2. 一體式不利于單獨(dú)調(diào)節(jié)彈簧和減振器的杠桿比，協(xié)調(diào)性較差
3. 一體式減振器外筒需要承受彈簧載荷，容易疲勞，成本也相對(duì)高些
4. 在裝配過(guò)程中，一體式的在整車裝配中比較麻煩，不容易裝配
為了改善其后排乘客的舒適性，從整車側(cè)傾角剛度分配考慮，前懸剛度會(huì)比后懸大些。而調(diào)整的重要手段之一就是調(diào)整彈簧、減振器和車輪之間的距離關(guān)系。通常來(lái)說(shuō)后輪彈簧應(yīng)離車輪遠(yuǎn)些，但減振器離車輪越近，振動(dòng)衰減越快，消振越好，所以這二者需要一遠(yuǎn)一近的設(shè)定方式。這種分離式結(jié)構(gòu)，雖然會(huì)占用一定的空間，但好在后懸部分空間足夠。
后懸架采用分離式十分普遍
此外，分體式布局能夠方便控制輪胎與彈簧以及減振器之間的杠桿比差異，這樣一來(lái)，輪胎行程與彈簧及減振器行程差異不大，有助于提高輪胎的反應(yīng)能力。
當(dāng)然，我們不能簡(jiǎn)單的通過(guò)懸架減振是一體式還是分離式就對(duì)懸架高下立判。比如專為后輪設(shè)計(jì)的縱臂扭轉(zhuǎn)梁式非獨(dú)立懸架，它的組成構(gòu)成非常簡(jiǎn)單：用粗壯的上下擺動(dòng)式拖臂實(shí)現(xiàn)車輪與車身或車架之間的硬性連接，再用液壓減震器和螺旋彈簧來(lái)實(shí)現(xiàn)軟性連接，以達(dá)到吸震和支撐車身的作用。
而奧迪采用的5連桿后懸架就采用的是一體式減振結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，減少懸架系統(tǒng)的占用空間，多連桿的巧妙組合方式，可使后輪形成正前束，降低轉(zhuǎn)向不足的傾向。
小結(jié)
減振器和彈簧二者在作用上看似有沖突重疊，其實(shí)各有作用，比如彈簧在緩沖、調(diào)節(jié)舒適性上效用明顯，而減振器在過(guò)濾振能量上不可小覷，二者相互配合，才能發(fā)揮懸架的最大功效。
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China(Guangzhou)Int’l Spring Industry Exhibition
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