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摘要：汽车减振器是汽车整体构成中的重要组成部分，在汽车的使用过程中，液压减振器是能够保证汽车安全、舒适行驶的关键部件。液压减振器的失效不仅会导致车辆振动加强、车身摇动、车轮行驶偏移，而且将加大车辆的制动距离并加剧滑水现场的发生因此，提升减震器的可靠性具有重要的意义。本文从汽车悬架减振器常见失效模式分析，对减振器的结构、性能、及试验验证手段方面进行研究，提出减振器的可靠性提升方案。
关键词：减振器 ;结构;性能;可靠性提升
1、悬架减振器的功能及结构介绍：
1.1减振器的功能：是衰减振动能量的装置，也称阻尼器。汽车液力减振器利用流体在孔壁与油液间的摩擦和油液分子间的内摩擦对振动形成阻尼力，把车身、轮胎传导来的各种势能、机械能转换成热能，使车辆振动幅度逐步衰减，以给乘员乘坐舒适性和汽车平顺性，有助于提高行驶稳定性。悬架减振器是为迅速衰减悬架与车身振动而设计的。
减振器性能要求：在悬架压缩行程内，减振器阻尼力应较小，以便充分利用弹性元件的弹性，缓和冲击;在悬架伸张行程，减振器阻尼力应大，以求迅速减振。在车桥与车架相对速度过大时，减振器当能自动加大液流通道截面积，使阻尼力始终保持在一定限度之内，避免过大的冲击载荷。
1.2减震器的结构：
减振器常见的有气压式减振器、阻力可调式减振器，目前国内商用车用的最多的是双筒式液压式减振器，本文主要探究液压式减震器的可靠性。液压减震器常见的破坏形式为漏油（减震器在寿命周期内，静止或者工作状态下外表有其内部的油液渗出或者阻尼失效（减震器在寿命周期内，丧失其主要功能，即阻尼力损失超过额定阻尼力损失40%以上）
2、悬架减振器售后的常见故障模式
悬架减振器失效常见故障模式有：渗油、漏油：断裂;橡胶衬套损坏;无阻力;发硬;发响。其中故障模式中占比最高为漏油，以下介绍导致漏油的几种常见故障：1）粉尘等其他杂质进入减振器油封处导致划伤;2）生产工序焊接飞溅划伤油封造成的漏油;3） 减震器高温状态工作，油封热老化变形失效;
3、减振器可靠性提升分析
3.1油封的可靠性提升分析：
3.1.1油封技术要求：总体上须完整符合摩擦力、密封性、耐灰性、耐久性、低温性、耐磨损性、追随性的要求。1） 油封适应温度 -40℃—125℃
2 ）适应工作压力：双筒式减振器油封按下表规定
3 ）静摩擦力：在线速度为 2.6mm/s 时 ，F ≤30N （活塞杆粗糙度Ra=0.1，HV≥900）;4） 综合台架寿命 400万次（加侧向力）不得有可视泄漏。（台架试验规范按减振器行业标准QC/T545规定） 5） 相对极限速度 ≥2.5m/s.
6） 动态低温密封性试验应符合要求：装入减振器-40℃存放12小时，每升高5℃作一次密封检查，升至80℃止。不得有可视泄漏。7） 耐用工作介质：内：工作液 外：尘土等杂质。
3.1.2油封常见故障及提升分析：密封结构不合理，密封不良，灰尘及泥水容易从连杆处流入阻尼器造成油封划伤而漏油。油封运动中对连杆表面油迹进行刮抹，唇口刮抹不彻底。连杆高温易产生油雾现象。提升分析：油封唇口设计优化，由单道唇口改为多道唇口，使外部杂质和内部油膜刮抹得更干净，降低漏油风险。3.1.3优化唇口橡胶厚度、唇口角度和唇口过盈量，降低油封摩擦力，减小油封摩擦生热，使油封磨损轻，增加耐久寿命。
3.1.4油封橡胶有高温及油化老化情况，出现变硬或变形，影响密封效果，从而出现漏油问题。提升对策：油封使用材质为改良型NBR和氟橡胶，耐高温特性由120℃提升至180℃，防止高温变形，防止灰尘及泥水从唇口进入，有效降低售后故障率。
3.1.5 减震器油封封口的结构不良：封口角度翻边金属为平整状态，存在密封不良漏油风险，提升分析：将封口工序封口头角度更改为负角度（-3°）改变角度后使翻边金属具有下压功能，挤压油封静密封面，使外筒与油封橡胶紧密贴合，能更好的保证油封封口金属变形稳定，从而达到减小封口处漏油风险的效果。
3.2减震器阀系活塞分总成的可靠性提升分析：
3.2.1减振器典型的三种阀系结构：塔式、复合式、自洁式，此外还有三种典型阀系的改良版及压板式阀系、法国的针堵式阀系、单筒式产品用的塔式阀系等等
减振器在持续高频、高压以及侧向力的作用下，迫使油封受挤压，发生瞬时喷出导致漏油;在1.0以上速度在复原及压缩均出现空程现象，导致整车舒适性差;可靠性提升分析：改变活塞阀流通孔有效节流面积，有效控制产品高速点力值，改善减振器在恶劣工况下的工作环境，减小内部压力，降低减振器漏油风险。
3.2.2连杆轴颈过长，点铆后仅使连杆顶部螺纹部位变形，变形处未将螺母顶紧导致活塞阀系松动，固定螺母脱落后导致减震器阻尼失效。提升分析：连杆螺纹处长度优化，冲铆后使连杆变形位置抵紧螺母，防止螺母松旷，增加可靠性
3.2.3活塞阀系中心孔铆接时螺纹处变形量较小，高频运动时阀系有脱出的风险，提升对策：由中心孔铆接方式变为三点铆，连杆螺纹处变形量更大，退出扭矩建议为40N.M，提升铆接可靠性。
3.2.4活塞阀系固定板槽口尺寸较浅，高速振动时有松脱风险;提升分析：固定板槽口尺寸改进及公差精度提升，自由公差优化建议为（+0.2，0）mm内。
3.3减震器导管缓冲套的可靠性提升：
导管缓冲套的径向刚度及退出负荷不能满足使用需求，在运动过程中橡胶变形脱出导致失效。提升对策：对缓冲套进行刚度性能对比测试后设计优化，刚度提升至8000N/㎜。
3.4减震器阻尼特性的特性的可靠性分析：
考虑减震器在高速点（1.0以上）存在空程问题，导致整车舒适性差。提升分析：通过阻尼对比测试，优化设计，与整车运动匹配，提升整车舒适性。
3.5 整车布置的提升分析：
3.5.1当路况极差时，致使车辆侧倾轮跳极大，产品达到或超过拉伸上极限，使活塞与导向座端面产生刚性冲击，致使连杆弯曲，最后在薄弱位置断裂。提升分析：结合整车底盘总重量、钢板弹簧刚度等因素分析，通过整车对极限路况进行路试验证，8KM公里坏路试验后拆解减震器，分析减震器上下行程设计要求必须保证≥45㎜。
3.5.2 整车装配后减震器与板簧存在较大的偏斜角度，导致活塞、油封等偏磨造成早期失效;提升分析：进行台架试验，验证减震器存偏角的情况下对耐疲劳寿命的影响。对整车布置进行调整，调整为垂直布置。
4、总结：
通过分析造成汽车减振器失效的各个因素，明白其可靠性分析原理，我们就可以用故障树对系统进行分析，故障树分析的建立可以让我们能够更方便快捷的尋求出该系统的故障所在，可靠性对各个行业都是不可或缺的，特别是对于我们机械行业，进行可靠性分析能够让我们的设计事半功倍，实现产业的高效准确化。
5、参考文献
[1]影响油封密封性能的材料结构因素分析[J]. 邹德广，杜华太，张斌. 特种橡胶制品. 2000（01）
关键词：减振器 ;结构;性能;可靠性提升
1、悬架减振器的功能及结构介绍：
1.1减振器的功能：是衰减振动能量的装置，也称阻尼器。汽车液力减振器利用流体在孔壁与油液间的摩擦和油液分子间的内摩擦对振动形成阻尼力，把车身、轮胎传导来的各种势能、机械能转换成热能，使车辆振动幅度逐步衰减，以给乘员乘坐舒适性和汽车平顺性，有助于提高行驶稳定性。悬架减振器是为迅速衰减悬架与车身振动而设计的。
减振器性能要求：在悬架压缩行程内，减振器阻尼力应较小，以便充分利用弹性元件的弹性，缓和冲击;在悬架伸张行程，减振器阻尼力应大，以求迅速减振。在车桥与车架相对速度过大时，减振器当能自动加大液流通道截面积，使阻尼力始终保持在一定限度之内，避免过大的冲击载荷。
1.2减震器的结构：
减振器常见的有气压式减振器、阻力可调式减振器，目前国内商用车用的最多的是双筒式液压式减振器，本文主要探究液压式减震器的可靠性。液压减震器常见的破坏形式为漏油（减震器在寿命周期内，静止或者工作状态下外表有其内部的油液渗出或者阻尼失效（减震器在寿命周期内，丧失其主要功能，即阻尼力损失超过额定阻尼力损失40%以上）
2、悬架减振器售后的常见故障模式
悬架减振器失效常见故障模式有：渗油、漏油：断裂;橡胶衬套损坏;无阻力;发硬;发响。其中故障模式中占比最高为漏油，以下介绍导致漏油的几种常见故障：1）粉尘等其他杂质进入减振器油封处导致划伤;2）生产工序焊接飞溅划伤油封造成的漏油;3） 减震器高温状态工作，油封热老化变形失效;
3、减振器可靠性提升分析
3.1油封的可靠性提升分析：
3.1.1油封技术要求：总体上须完整符合摩擦力、密封性、耐灰性、耐久性、低温性、耐磨损性、追随性的要求。1） 油封适应温度 -40℃—125℃
2 ）适应工作压力：双筒式减振器油封按下表规定
3 ）静摩擦力：在线速度为 2.6mm/s 时 ，F ≤30N （活塞杆粗糙度Ra=0.1，HV≥900）;4） 综合台架寿命 400万次（加侧向力）不得有可视泄漏。（台架试验规范按减振器行业标准QC/T545规定） 5） 相对极限速度 ≥2.5m/s.
6） 动态低温密封性试验应符合要求：装入减振器-40℃存放12小时，每升高5℃作一次密封检查，升至80℃止。不得有可视泄漏。7） 耐用工作介质：内：工作液 外：尘土等杂质。
3.1.2油封常见故障及提升分析：密封结构不合理，密封不良，灰尘及泥水容易从连杆处流入阻尼器造成油封划伤而漏油。油封运动中对连杆表面油迹进行刮抹，唇口刮抹不彻底。连杆高温易产生油雾现象。提升分析：油封唇口设计优化，由单道唇口改为多道唇口，使外部杂质和内部油膜刮抹得更干净，降低漏油风险。3.1.3优化唇口橡胶厚度、唇口角度和唇口过盈量，降低油封摩擦力，减小油封摩擦生热，使油封磨损轻，增加耐久寿命。
3.1.4油封橡胶有高温及油化老化情况，出现变硬或变形，影响密封效果，从而出现漏油问题。提升对策：油封使用材质为改良型NBR和氟橡胶，耐高温特性由120℃提升至180℃，防止高温变形，防止灰尘及泥水从唇口进入，有效降低售后故障率。
3.1.5 减震器油封封口的结构不良：封口角度翻边金属为平整状态，存在密封不良漏油风险，提升分析：将封口工序封口头角度更改为负角度（-3°）改变角度后使翻边金属具有下压功能，挤压油封静密封面，使外筒与油封橡胶紧密贴合，能更好的保证油封封口金属变形稳定，从而达到减小封口处漏油风险的效果。
3.2减震器阀系活塞分总成的可靠性提升分析：
3.2.1减振器典型的三种阀系结构：塔式、复合式、自洁式，此外还有三种典型阀系的改良版及压板式阀系、法国的针堵式阀系、单筒式产品用的塔式阀系等等
减振器在持续高频、高压以及侧向力的作用下，迫使油封受挤压，发生瞬时喷出导致漏油;在1.0以上速度在复原及压缩均出现空程现象，导致整车舒适性差;可靠性提升分析：改变活塞阀流通孔有效节流面积，有效控制产品高速点力值，改善减振器在恶劣工况下的工作环境，减小内部压力，降低减振器漏油风险。
3.2.2连杆轴颈过长，点铆后仅使连杆顶部螺纹部位变形，变形处未将螺母顶紧导致活塞阀系松动，固定螺母脱落后导致减震器阻尼失效。提升分析：连杆螺纹处长度优化，冲铆后使连杆变形位置抵紧螺母，防止螺母松旷，增加可靠性
3.2.3活塞阀系中心孔铆接时螺纹处变形量较小，高频运动时阀系有脱出的风险，提升对策：由中心孔铆接方式变为三点铆，连杆螺纹处变形量更大，退出扭矩建议为40N.M，提升铆接可靠性。
3.2.4活塞阀系固定板槽口尺寸较浅，高速振动时有松脱风险;提升分析：固定板槽口尺寸改进及公差精度提升，自由公差优化建议为（+0.2，0）mm内。
3.3减震器导管缓冲套的可靠性提升：
导管缓冲套的径向刚度及退出负荷不能满足使用需求，在运动过程中橡胶变形脱出导致失效。提升对策：对缓冲套进行刚度性能对比测试后设计优化，刚度提升至8000N/㎜。
3.4减震器阻尼特性的特性的可靠性分析：
考虑减震器在高速点（1.0以上）存在空程问题，导致整车舒适性差。提升分析：通过阻尼对比测试，优化设计，与整车运动匹配，提升整车舒适性。
3.5 整车布置的提升分析：
3.5.1当路况极差时，致使车辆侧倾轮跳极大，产品达到或超过拉伸上极限，使活塞与导向座端面产生刚性冲击，致使连杆弯曲，最后在薄弱位置断裂。提升分析：结合整车底盘总重量、钢板弹簧刚度等因素分析，通过整车对极限路况进行路试验证，8KM公里坏路试验后拆解减震器，分析减震器上下行程设计要求必须保证≥45㎜。
3.5.2 整车装配后减震器与板簧存在较大的偏斜角度，导致活塞、油封等偏磨造成早期失效;提升分析：进行台架试验，验证减震器存偏角的情况下对耐疲劳寿命的影响。对整车布置进行调整，调整为垂直布置。
4、总结：
通过分析造成汽车减振器失效的各个因素，明白其可靠性分析原理，我们就可以用故障树对系统进行分析，故障树分析的建立可以让我们能够更方便快捷的尋求出该系统的故障所在，可靠性对各个行业都是不可或缺的，特别是对于我们机械行业，进行可靠性分析能够让我们的设计事半功倍，实现产业的高效准确化。
5、参考文献
[1]影响油封密封性能的材料结构因素分析[J]. 邹德广，杜华太，张斌. 特种橡胶制品. 2000（01）