汽車發動機用電流變液減振器的製作方法
2023-10-11 14:00:04
專利名稱：汽車發動機用電流變液減振器的製作方法
技術領域：
本發明屬於發動機的減振裝置，尤其是一種使用於汽車發動機支座的減振系統。
背景技術：
目前，汽車上的發動機支座大部分採用橡膠支承、螺旋鋼絲繩以及液壓支承，即所謂的被動式減振系統。這些減振裝置，在安裝到發動機懸架後其剛度、阻尼是不可調節的，可抑制的振動頻率範圍比較窄，因此不能根據發動機轉速的改變以及路面條件的變化，適時的改變減振器的相應參數，影響了乘車的舒適性和車輛的使用壽命。
本發明的目的是為了避免上述已有技術中存在的不足而設計的一種發動機用電流變液減振器。它通過外加電場對減振器中的液體進行有效控制，從而改變其剛度和阻尼，以達到減振的最佳效果。
發明內容
本發明的上述目的由如下技術方案實現汽車發動機用電流變液減振器，包括一個帶中心螺栓的錐形橡膠上端蓋2，一個剛性下端蓋9，隔板4與上端蓋2一起構成上工作腔3，隔板4與下面的彈性膜8構成下工作腔7，上下工作腔之間充滿電流變液體，彈性膜8與下端蓋9之間留有空隙，並與外界大氣壓相通，隔板4上開有一個矩形阻尼通道6，其特徵在於所述矩形阻尼通道6相對兩側裝有一對電極5，通過導線外接高壓電源，相對另兩側為絕緣體，通過調節高壓電源的輸出電壓來改變電極之間電場強度，從而改變通過阻尼通道6的電流變液體粘稠度，調節減振器的剛度和阻尼的大小。
本發明與已有的技術相比具有如下優點由於本發明屬於半主動式減振裝置，能夠根據發動機在運轉時轉速的不同，以及車輛行駛條件的變化，快速準確地改變自身的剛度與阻尼，最大限度地減輕由于振動帶來的乘車不適性，滿足發動機對支座的高要求。
圖1為汽車發動機用電流變液減振器結構示意圖。
具體實施例方式
本實施例為用於汽車發動機的電流變液減振器。
如圖1所示，本實施例的主要結構為中心螺栓1、上端蓋2、上工作腔3、隔板4、電極5、阻尼通道6、下工作腔7、彈性膜8、下端蓋9。
以下結合附圖對本發明的實施例加以詳細說明。
由彈性材料製成的上端蓋2與隔板4構成的帶電流變液體的上工作腔3，是減振系統的彈性元件，當承受外部激勵的作用時，它可以發生變形，並改變上工作腔的容積，使電流變液體通過阻尼通道6排出。顯然，如果上工作腔的排油通暢，則減振裝置的剛度主要由橡膠彈性元件的剛度決定，如果阻尼通道被完全堵死，則由於在上腔中的電流變液體是不可壓縮的。因此，彈性元件與液體一起形成一個新的剛度較大的複合彈性元件。顯然通過阻尼通道的液體越通暢，則剛度越低，而在高電場作用下，當通過阻尼孔的液體變稠甚至流動變得困難時，阻尼和動剛度都會增加，而且隨著電場的增大，電流變效應越為明顯，則阻尼作用和動剛度的影響也就會隨著電場的增大而加強。
隔板4上開有阻尼通道，為矩形截面的間隙通道，通道的兩側面是由一個陰極和一個陽極構成的一個均勻電場，另兩側面為絕緣體。電流變液體在阻尼中的流動是一種平行平面的間隙流動。可以通過改變電場強度來無級調節減振器的阻尼力。
下工作腔7由彈性膜8和隔板4構成。彈性膜利用自身的彈性，可以改變自身的形狀和容積，以承擔電流變液體由於橡膠彈性元件變形，所引起的在上、下工作腔中的流動，以及上、下工作腔液體容量的變化。
剛性的下端蓋9，包在彈性膜外，其中充滿空氣使彈性膜可以自由伸縮。
高壓電場以及高壓電施加於阻尼通道上的正負電極5。
顯然，如圖中所示的電流變液體減振器，在無電場作用時，當作為上工作腔殼體的彈性元件(上端蓋)變形時，會迫使上工作腔中的電流變液體沿阻尼通道流入下工作腔，當彈性元件受有規律的激勵時，液體將按一定的規律通過阻尼通道，在上、下工作腔之間往返流動。通過阻尼通道的流量(或流速)決定於彈性元件受外力作用下的變形大小，因此，如果彈性元件的變形較大(發生在低頻大振幅的隔振情況)，那麼，減振器也可有較明顯的減振作用，而且當系統的固有頻率接近外界激勵頻率產生共振時，減振器會有明顯減小振幅的消振作用。當對阻尼孔的電極施加電壓時，由於電場作用，電流變液體變稠，液體流動阻尼力加大，減振器彈性元件的變形減小，通過阻尼通道的液體流量也變小，減振器通過液體阻尼力而消逝振動能量的減振作用降低。但阻尼力的增加，則可以改變振動系統的固有頻率，一般動剛度的增加導致系統的固有頻率增加。因此，改變電場強度可以調節系統的固有頻率，且電場越強，系統的固有頻率越高，使固有頻率與外加激勵頻率有可能產生偏離，也就是有可能防止發生共振現象。
本實施例在外加高壓電源的控制下，可以有效控制減振器中的液體粘稠度，從而改變其剛度和阻尼，達到較好的減振效果。
權利要求
1.汽車發動機用電流變液減振器，包括一個帶中心螺栓的錐形橡膠上端蓋(2)，一個剛性下端蓋(9)，隔板(4)與上端蓋(2)一起構成上工作腔(3)，隔板(4)與下面的彈性膜(8)構成下工作腔(7)，上下工作腔之間充滿電流變液體，彈性膜(8)與下端蓋(9)之間留有空隙，並與外界大氣壓相通，隔板(4)上開有一個矩形阻尼通道(6)，其特徵在於所述矩形阻尼通道(6)相對兩側裝有一對電極(5)，通過導線外接高壓電源，相對另兩側為絕緣體，通過調節高壓電源的輸出電壓來改變電極之間電場強度，從而改變通過阻尼通道(6)的電流變液體粘稠度，調節減振器的剛度和阻尼的大小。
全文摘要
本發明公開了一種汽車發動機用電流變液減振器，特徵是在減振器上下工作腔之間的矩形阻尼通道兩側裝有一對電極，通過導線外接高壓電源，通過調節高壓電源的輸出電壓來改變電極之間的電場強度，從而改變電流變液體粘稠度，達到減振器的剛度和阻尼大小可調的目的。
文檔編號F16F9/53GK1583443SQ20041002461
公開日2005年2月23日 申請日期2004年5月21日 優先權日2004年5月21日
發明者許滄粟, 酈光明 申請人:浙江大學