螺旋彈簧和減振器

在“汽車的懸架”一文，已經(jīng)介紹了懸架上的螺鏇彈簧和減振器，麥弗遜式及燭式懸架都將它們組合在一起。爲(wèi)什麼要把螺鏇彈簧和減振器組合在一塊呢？這是因爲(wèi)乘坐的舒適性有賴於對衝擊的緩衝和對衝擊產(chǎn)生的振動的消減兩個方面，缺一不可。只有緩衝沒有消振只能暫時緩和衝擊力的影響而不能最終使它消失；只有對振動的消減而沒有緩衝則不能有效地避免衝擊所造成的破壞。
螺鏇彈簧是緩衝元件，形似螺鏇線而得名，它具有不需潤滑，不怕汙垢，重量小且佔空間位置少的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)路面對輪子的衝擊力傳到螺鏇彈簧時，螺鏇彈簧產(chǎn)生變形，吸收輪子的動能，轉(zhuǎn)換爲(wèi)螺鏇彈簧的位能（勢能），從而緩和了地面的衝擊對車身的影響。但是，螺鏇彈簧本身不消耗能量，儲存了位能的彈簧將恢復(fù)原來的形狀，把位能重新變爲(wèi)動能。如果單獨(dú)使用彈簧而沒有消振元件，一些輕型汽車就會像雜技演員跳“蹦蹦牀”一樣，受到一次衝擊後連續(xù)不斷地上下運(yùn)動。
減振器形似筒狀，是一種消振元件。它的工作形式在“汽車的懸架”里已經(jīng)有所介紹，就是利用本身的油液流動的阻力來消耗振動的能量。當(dāng)減振器內(nèi)的油缸活塞受外力作用移動時，油液高速流經(jīng)阻尼孔道，通過摩擦消耗動能，轉(zhuǎn)換爲(wèi)熱量，從而使地面對汽車的衝擊作用減弱直至消失。但是，能量的消耗是需要時間的，要產(chǎn)生有效的摩擦，孔道必須做得很小，由於單位時間流過的液體有限，產(chǎn)生的摩擦損耗也有限，減振器不能在短時間內(nèi)消除振動。如果單獨(dú)使用減振器而沒有緩衝元件，地面衝擊的作用將直接加在車身上，使乘員不堪忍受。
因此，螺鏇彈簧與減振器組合使用是一種力學(xué)上的巧妙組合，充分利用二者的特點(diǎn)，能夠即時緩衝地面的衝擊，並在螺鏇彈簧幾個來回過程中拖動減振器活塞，驅(qū)動油液把大部分振動能量吸收掉，使得汽車迅速平穩(wěn)下來。