CN1583443A - 汽车发动机用电流变液减振器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车发动机用电流变液减振器，特征是在减振器上下工作腔之间的矩形阻尼通道两侧装有一对电极，通过导线外接高压电源，通过调节高压电源的输出电压来改变电极之间的电场强度，从而改变电流变液体粘稠度，达到减振器的刚度和阻尼大小可调的目的。
Description
技术领域
本发明属于发动机的减振装置，尤其是一种使用于汽车发动机支座的减振系统。
背景技术
目前，汽车上的发动机支座大部分采用橡胶支承、螺旋钢丝绳以及液压支承，即所谓的被动式减振系统。这些减振装置，在安装到发动机悬架后其刚度、阻尼是不可调节的，可抑制的振动频率范围比较窄，因此不能根据发动机转速的改变以及路面条件的变化，适时的改变减振器的相应参数，影响了乘车的舒适性和车辆的使用寿命。
本发明的目的是为了避免上述已有技术中存在的不足而设计的一种发动机用电流变液减振器。它通过外加电场对减振器中的液体进行有效控制，从而改变其刚度和阻尼，以达到减振的最佳效果。
发明内容
本发明的上述目的由如下技术方案实现：汽车发动机用电流变液减振器，包括一个带中心螺栓的锥形橡胶上端盖2，一个刚性下端盖9，隔板4与上端盖2一起构成上工作腔3，隔板4与下面的弹性膜8构成下工作腔7，上下工作腔之间充满电流变液体，弹性膜8与下端盖9之间留有空隙，并与外界大气压相通，隔板4上开有一个矩形阻尼通道6，其特征在于：所述矩形阻尼通道6相对两侧装有一对电极5，通过导线外接高压电源，相对另两侧为绝缘体，通过调节高压电源的输出电压来改变电极之间电场强度，从而改变通过阻尼通道6的电流变液体粘稠度，调节减振器的刚度和阻尼的大小。
本发明与已有的技术相比具有如下优点：由于本发明属于半主动式减振装置，能够根据发动机在运转时转速的不同，以及车辆行驶条件的变化，快速准确地改变自身的刚度与阻尼，最大限度地减轻由于振动带来的乘车不适性，满足发动机对支座的高要求。
附图说明
图1为汽车发动机用电流变液减振器结构示意图。
具体实施方式
本实施例为用于汽车发动机的电流变液减振器。
如图1所示，本实施例的主要结构为：中心螺栓1、上端盖2、上工作腔3、隔板4、电极5、阻尼通道6、下工作腔7、弹性膜8、下端盖9。
以下结合附图对本发明的实施例加以详细说明。
由弹性材料制成的上端盖2与隔板4构成的带电流变液体的上工作腔3，是减振系统的弹性元件，当承受外部激励的作用时，它可以发生变形，并改变上工作腔的容积，使电流变液体通过阻尼通道6排出。显然，如果上工作腔的排油通畅，则减振装置的刚度主要由橡胶弹性元件的刚度决定，如果阻尼通道被完全堵死，则由于在上腔中的电流变液体是不可压缩的。因此，弹性元件与液体一起形成一个新的刚度较大的复合弹性元件。显然通过阻尼通道的液体越通畅，则刚度越低，而在高电场作用下，当通过阻尼孔的液体变稠甚至流动变得困难时，阻尼和动刚度都会增加，而且随着电场的增大，电流变效应越为明显，则阻尼作用和动刚度的影响也就会随着电场的增大而加强。
隔板4上开有阻尼通道，为矩形截面的间隙通道，通道的两侧面是由一个阴极和一个阳极构成的一个均匀电场，另两侧面为绝缘体。电流变液体在阻尼中的流动是一种平行平面的间隙流动。可以通过改变电场强度来无级调节减振器的阻尼力。
下工作腔7由弹性膜8和隔板4构成。弹性膜利用自身的弹性，可以改变自身的形状和容积，以承担电流变液体由于橡胶弹性元件变形，所引起的在上、下工作腔中的流动，以及上、下工作腔液体容量的变化。
刚性的下端盖9，包在弹性膜外，其中充满空气使弹性膜可以自由伸缩。
高压电场以及高压电施加于阻尼通道上的正负电极5。
显然，如图中所示的电流变液体减振器，在无电场作用时，当作为上工作腔壳体的弹性元件(上端盖)变形时，会迫使上工作腔中的电流变液体沿阻尼通道流入下工作腔，当弹性元件受有规律的激励时，液体将按一定的规律通过阻尼通道，在上、下工作腔之间往返流动。通过阻尼通道的流量(或流速)决定于弹性元件受外力作用下的变形大小，因此，如果弹性元件的变形较大(发生在低频大振幅的隔振情况)，那么，减振器也可有较明显的减振作用，而且当系统的固有频率接近外界激励频率产生共振时，减振器会有明显减小振幅的消振作用。当对阻尼孔的电极施加电压时，由于电场作用，电流变液体变稠，液体流动阻尼力加大，减振器弹性元件的变形减小，通过阻尼通道的液体流量也变小，减振器通过液体阻尼力而消逝振动能量的减振作用降低。但阻尼力的增加，则可以改变振动系统的固有频率，一般动刚度的增加导致系统的固有频率增加。因此，改变电场强度可以调节系统的固有频率，且电场越强，系统的固有频率越高，使固有频率与外加激励频率有可能产生偏离，也就是有可能防止发生共振现象。
本实施例在外加高压电源的控制下，可以有效控制减振器中的液体粘稠度，从而改变其刚度和阻尼，达到较好的减振效果。
Claims (1)
1、汽车发动机用电流变液减振器，包括一个带中心螺栓的锥形橡胶上端盖(2)，一个刚性下端盖(9)，隔板(4)与上端盖(2)一起构成上工作腔(3)，隔板(4)与下面的弹性膜(8)构成下工作腔(7)，上下工作腔之间充满电流变液体，弹性膜(8)与下端盖(9)之间留有空隙，并与外界大气压相通，隔板(4)上开有一个矩形阻尼通道(6)，其特征在于：所述矩形阻尼通道(6)相对两侧装有一对电极(5)，通过导线外接高压电源，相对另两侧为绝缘体，通过调节高压电源的输出电压来改变电极之间电场强度，从而改变通过阻尼通道(6)的电流变液体粘稠度，调节减振器的刚度和阻尼的大小。
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