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技术专题丨避震器油路结构解析(上):单筒/Single Tube油路技术

Date:17.03.22

by CBNews

文字/图片:CB – MasteR.虐(部分图片来源于网络)


避震器,作为山地车最重要的零部件,承担着我们的安全与稳定,完全可以将其视作山地车的灵魂。不过山地车避震器的厂家们为了能够减少安装空间、降低整体质量,将弹簧也设计装置在避震器(包括前叉)本体上,其实避震器(Damper)与弹簧(Spring)属于完全两个系统,并且承担着彼此不同的职能。

 
 
工作职能
 
弹簧的作用是提供连杆摇臂的支撑,以及受到外力压缩后的复位工作,而压缩并不是弹簧的工作,因为弹簧本身是不会收缩的。在弹簧吸收外力而压缩后,则会以相同的力量反弹,而这个反弹的速度则由弹簧(空气弹簧)自身的特性所决定,但无一例外都很快,并且还会产生来回震荡,使车身的稳定性降低。
 
在这个时候,弹簧就需要阻尼(Damping)的介入来减少弹簧的震荡,并且减缓弹簧在压缩和回弹时的速度,从而保障弹簧以及车身整体的稳定,而这个,就是避震器的职能了。避震器有许多不同种类的结构,而我们最常见的是单筒(Single Tube)油路和复筒(Twin Tube)油路结构,那么我们先从单筒油路结构开始,来全面认识你的避震器。


 
 
组成部分
 
单筒油路结构也被称作Single Tube、Mono Tube以及De Carbon,具有多种不同的结构设计和实现方式,但运作原理是相同的,也是目前市面上绝大部分避震器所采用的技术。其主要由避震器壳体(单筒)、活塞(含单向阀和回弹阻尼机构)、活塞推杆、压缩阻尼机构、IFP气室以及阻尼油液组成,部分避震器的IFP气室还拥有独立的气瓶。
 
单筒结构油簧避震器


 
单筒结构气压避震器




 
 
工作原理
 
压缩
当避震器压缩时,活塞推杆向避震器壳体内压入,与推杆等同容积的油液便会被推压并经过压缩阻尼机构,于是便形成了压缩阻尼,而这部分的容积便由IFP气室来补偿;由此我们可以得出一个结论,那就是活塞推杆越粗,流过压缩阻尼机构的油液容积则会越多,使阻尼力度控制能够更加细腻,这也就是为什么FOX DHX RC4的活塞推杆比DHX 5.0要粗很多的原因。

 
 
回弹(拉伸)
在避震器压缩时,与推杆同容积的油液被推压至IFP气室,而其余的油液便通过活塞上的单向阀门跑到了活塞的下方;当避震器拉伸时,单向阀门将会关闭,而这部分的油液只能经过回弹阻尼机构的孔阀回到活塞的上方,如此以来,便形成了回弹阻尼。


 
 
IFP气室
 
在单筒油路结构的避震器中,IFP气室是非常重要的一个部分,它的作用不仅仅是补偿活塞推杆的容积,并且可以通过自身的气压,为避震器内部的油液提供一个压力,减少避震器快速工作时的空泡现象,所以千万不可忽略避震器IFP气瓶上的气压范围,如果气压不足,避震器则无法正常工作,造成性能下降甚至发生危险。


 
IFP气室分为内置和外置两种,许多外置设计的IFP气室除了上述作用外,还可以通过调节气室的容积和气压,来辅助和微调避震器的压缩曲线,选择你喜欢的避震效果。

 
 
 
以上便是单筒油路结构避震器的全部原理解析,大家也明白了活塞推杆粗细对阻尼性能的影响,但对于单筒油路结构避震器来说,推杆也并不是越粗就越好。推杆越粗就会推压越多的油液,IFP气室容积(IFP气瓶体积)也就需要设计得更大,重是其次,过大的体积会造成避震器与车架安装兼容性的降低。有没有一举两得的办法呢?!有,就在我们下一期《技术专题》栏目中为大家全面解析避震器的复筒油路技术。


延伸阅读:

避震器油路结构解析(下):复筒/Twin Tube油路技术

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