懸架是車身與車輪的連接機構，它使車輪相對于車身只在垂向上運動，在其它方向上保持固定。汽車懸架主要有三個基本作用，分別是：降低車身所受外部激勵，實現舒適乘坐性能；抑制輪胎接地載荷的變化，實現穩定行駛性能；在縱向力與側向力作用下，保持車輪的穩定性。為實現上述基本功能，懸架由定位車輪的“導向機構”“彈性元件”及“減振器”組成。之前我們的文章講述了懸架的結構形式，接下來我們將進一步分析懸架中的彈簧和阻尼減振器。

為什么需要減振器？

早在交通工具剛發明時，那時候沒有鋪裝道路，馬車的車輪和車身也是硬連接，以至于在路上行駛時非常顛簸。后來人們將乘坐的車廂用皮帶吊在底盤的四根柱子上，將車廂與車輪的運動分離開來，成為最早的“懸架系統”。雖然這類吊起式的懸架沒有彈簧，也沒有減振器，但它確實做到了將車廂與車輪解耦，大幅提升乘坐馬車時的舒適性。

后來，一種半橢圓形的彈簧設計取代了皮帶式的懸架，并廣泛運用在四輪、兩輪的馬車上，但這種彈簧的重心較高，非常容易造成前后晃動。同時，沖擊力經過彈簧后，能量并沒有太大衰減，車身會一直上下晃動很長時間，因此車輛對減振器的需求就非常明顯了。

什么是減振器？

阻尼減振器，很多人也稱為減震器或避震器，是用來抑制彈簧吸震后反彈時的震蕩及來自路面的沖擊，加速振動衰減，改善汽車的行駛平順性。其原理是利用阻尼是機械能在動力學系統中耗散而產生的現象（機械能的損失通常轉化為內部的熱能）。

根據《汽車構造》的定義：彈簧是儲能元件，起緩沖作用；減振器是耗能元件，起減振作用。

目前市場在售的汽車大多采用單筒減振器或雙筒減振器，兩者區別在于單筒減振器為單油腔，雙筒減振器為雙油腔，并多了閥門。這些減振器主要是由吊耳、活塞桿導向器、活塞桿密封件、活塞桿、保護套、活塞閥、工作腔、分離活塞、儲氣室、吊耳等組成。通過在減振器的工作缸中充入液壓油和氣體，并處于約25—30bar的高壓狀態。浮動的分離活塞起到分離作用，可以將液壓油和氣體分離。

汽車行駛時由于路面不平，車輪會發生上、下跳動。上跳的過程叫做壓縮行程，下跳的過程叫做伸張行程/回彈行程，這一點和發動機的做功比較類似。在壓縮行程過程中，路面不平引起的垂向振動經輪胎傳遞到彈簧，彈簧被壓縮，但彈簧只是把振動能量暫時存儲起來，并沒有消耗它。

隨著彈簧一起被壓縮的還有減振器，減振器由于內部的閥系的存在，內部填充的油液在壓縮過程中將機械能轉化為熱能并散發，起到了耗能、減振的作用。

同理，在回彈行程過程中，彈簧和減振器從壓縮轉為回彈，此時彈簧將壓縮行程儲存的能量延后釋放，在這一過程中，減振器依舊將機械能轉化為熱能向外耗散。無論是壓縮行程還是回彈行程，都是在消耗振動能量，衰減振動表現，也就是大家俗稱的“減振”。通過減振器將振動能量衰減耗散，車輛的穩定性進一步提升，起到了提升舒適性、操控性和行駛安全性的目的。

減振器和彈簧是什么關系？

很多人都錯誤地認為，減振器可負載車輛重量，但事實并非如此。作為車輪和車身之間的連接元件，彈簧才是負責支撐車輛重量的，目的是保持合理的車身高度。

除了承重外，彈簧的作用主要還有使懸架（上下）運動，補償懸架行程，確保車輪與道路之間良好的接觸。

汽車只配有彈簧，遇到路面激勵時，車身會長時間“亂”晃，很難保證汽車的行駛穩定性，同時也會對輪胎的負載及附著力產生影響。而如果只有減振器，由于無法起到支撐車身的作用，懸架幾何處于極限位置，車輛會呈現“低趴”的姿態，毫無行駛性可言。

汽車振動能量往往很大，而且跳動速度很快，如果沒有彈簧緩沖，把減振器消耗能量的行程延長，指望減振器在很短的行程內把振動能量都消耗掉，難度就大大提高了，所以彈簧和減振器的協作就尤為重要。因此，彈簧和減振器兩者相輔相成，缺一不可。

彈簧k值就是勁度系數，也稱為倔強系數（彈性系數）。指彈簧對受力物體施加的回復力與受力物體的相對位移之間的比例關系。k值大，說明形變單位長度需要的力大，或者說彈簧更“硬”；k值越小，代表形變單位長度需要的力小，彈簧的彈性越小，彈簧更“軟”。

彈簧的k值計算公式可以通過胡克定律來獲得。胡克定律用來描述彈簧中的彈性力與位移的關系可以表示為：F=-Kx。其中，F代表彈簧對物體施加的力，K代表彈簧的勁度系數，x代表物體的位移，負號表示回復力的方向與位移方向相反。

減振器C值，也稱為阻尼系數。C值反映在單位速度運動下減振器能產生的阻尼力，C值越大，消能器的耗能能力和阻力也隨之提升。在汽車行業有一種KC試驗臺，其中K指的就是彈簧的剛度，C指的就是減振器的阻尼性能，就是考察懸架系統彈簧和減振器的匹配度的試驗臺。（朋月）