BILSTIEN避震机的结构和制作过程

1、从Bilstein40年的发展历史中追溯，Bilstein一直作为一种独特的汽车驱动力设计先躯。在美国运动汽车竞赛协会，SCCA,群众赛车活动中被大量采用,而且在BMW公司、法拉利、美洲虎、奔驰汽车、保时捷、Subaru、Toyota公司和通用汽车公司举办的汽车设备和零配件评比的竞争当中拔得头筹,Bilstein 气体压力避震器被证明是当前世界上所有避震器中最优秀的。 当你驾驶着装备了Bilstein避震器的交通工具的时候,你将会经历你以前从未有过的愉快的驾驶乐趣。你将会很快的发现在你以前所驾驶的汽车中没有一个像它一样的有难以置信的控制和精密的操纵能力，Bilstein 避震器绝对能够带给你最

2、佳的性能提升。一支好的避震器必须有高精密度的活塞(柱栓)及密闭性良好的油封，高质量的阻尼油（优质的阻尼油是阻尼衰退及气泡现象的治本之道），再加上填充高压气体的气室设计，避震器的阻尼作用是把震动冲击的能量转换成热能。假如悬吊产生大幅度的运动，相对的避震器也会产生相当大的阻力来抑制它，这阻力来自避震器的活塞会把油压入通过小的阀门，如此会把阻力变成热。避震器内部产生的热会使阻尼油加温，油加热后黏度会变稀（这反应就如同引擎机油一般）。变稀后的阻尼油会使通过油阀门的阻力变低，降低了阻尼力，我们称为阻尼衰退（Shock Fade）。为了避免阻尼衰退，可有加大避震器或增加阻尼油的容量来改善(复筒式低压避震器

3、)，但其缺点因避震器作动时活塞会对阻尼油造成搅动的效果，造成阻尼油产生气泡，气泡的产生会造成阻尼的丧失，降低运动效能，使避震器减衰力降低，再者高压下减震筒温度因为气体摩擦而急据上升，温度上升造成避震器油封损坏，而油封不良造成的漏油问题则是避震器损坏的一大主因，这直接关系到避震器的“耐用性”。所以为了阻尼油的气泡问题，制造商通常利用填充高压气体来减少气泡的产生，这样做其中最具代表性的产品当属Bilstein(单筒式高压避震器)利用气室（Gas Chamber）充填高达2030Bar的高压氮气，除了可以让减震器特性更增Q度,最主要优势，还是在于高压气体可以有效的避免阻尼油与气体相互混合而成气泡，这

4、如同用高压来抵抗你的水温问题一样（沸点与压力成正比）。此外这个气室也有对活塞(柱栓)的冷却效果，因为活塞(柱栓)暴露在空气中可获致冷却效果，延长避震器使用寿命。图：油气分离避震器透视图，此为单筒式设计，上半部的油室中充填了阻尼油，硬度由活塞上的阀门来决定。 而下半部气室则充填了高压气体，职司上方油室的缓冲。1.气压式单筒避震器(左) BILSTEIN单筒高压式避震器使用倒立构造除了确保高度强度外同时也可保持避震器操控性一直在最佳状态,进一步防止油汽混合,增强避震器耐用性。2.气压式复筒式避震器(右)一般避震器制造商生产正立式复筒低压式避震器,其避震器强度不如倒立式强度大,再有随着时间操控会有运

5、动衰减现象,并因设计问题容易发生油气混合问题发生,降低避震器寿命。在Bilstein减震筒内，除了高压气体外，另一个主要特色就是结合工作活塞和弹簧垫片的活塞结构。透过可以工作活塞中的双向油路，以及可结合不同尺寸、弹性的弹簧垫片，Bilstein工程师得以依据车种与使用特性，设定出不同的阻尼强度与特性。另外，结合工作活塞与弹簧垫片的活塞结构，也可让减震筒作动特性兼顾活塞作动行程初期的Q度，以及行程持续增加时的衰减力。避震器单筒和复筒的差异:通常避震器由原理区分，可分为液压式与液、气混合式，由种类区分，可分为单筒、双筒两类，但又可细分为筒心蕊内插式及非内插式两型。液压式与液、气混合式的区别，按字面

6、上的解释，简单的来说就是指消弭来自路面弹跳力的成份不同，一为液态；一为液、气混合模式，至于避震器的种类大致可分为以下两种：一. 单筒(管)式气压避震器（Mono Tube）:顾名思义是单筒(管)身的设计，内部灌入高压氮气储存于本体下端的气室，以自由活塞(浮动活塞by Vicson)分离油与气体。此型避震器有反应较快、构造简单、散热容易及维修方便等优点。单筒(管)式避震器其在回拉伸长行程及压缩行程全部仰赖活塞阀体产生阻尼，而气室在本体下端，以自由活塞分离油与汽体(油、气分离式)，在伸长行程时，活塞上室产生压力，油经阀体往下室压缩时则相反，封入气室内的氮气在缩短行程时，成为活塞上室不成负压的够高值

7、，也就是，在油还没有全流到上室时，气室抵消了不平整的压力，故此型避震器会有好的Q度表现，另外其气室和液压油室完全分离，在高压的状况下，不会有空穴的现象产生，所以在严苛的使用环境之下，仍可发挥高水平的稳定性能，另外油封因作动时直接受力于活塞上室之压力，需要高度的耐压且须特别注意的因其加工需要高精密度细腻度，故一般避震器生产商难以生产耐用性与稳定性高的单筒(管)式避震器。二 双筒(管)式气压避震器（Twin Tube）:与单筒式相反地，双筒式的制造成本较低，利于量产，而且其内封气体属于低压气体，和高压的单筒式相较，活塞作动时感觉比较柔软，这样使得操控性不像单筒(管)式有一样灵敏，此型避震器气室中灌

8、入的氮气不像单筒式那么高，管的下方开有连接活塞下室与气室的连通路。活塞的内部机构基本上与单筒式相同，不同的是在缩短行程时，下室一部分的油流入气室，此连通路径成为阻力，内导芯上部设有单向阀在伸长行程时，把从杆与上座间泄漏的油送回气室，在缩短行程时也不吸入气室内之气体，其缺点为避震器在伸长行程时，活塞下室从油室吸入大气压值的避震油易产生旋涡真空，而溶入油中产生气泡。BILSTIEN产品质量保证身为众多车厂OE零件供货商、以及知名改装避震器品牌的Bilstein，对于产品的测试与品管自有其独到之处，总的来说，避震器的测试包括设计阶段、试产以及量产等三阶段，此三阶段的测试各有其目的，其中还包括在设计后

9、期必须到ATP测试中心进行的路测。以下就介绍Bilstein几项重要的测试。1.减震筒零件精度测试减震筒内所有零件都必须以人工利用千分仪进行尺寸确认，而试做品在经过测试之后，也必须重新确认精度，来确保产品质量(其活塞杆表面精度段差要求在0.0002mm以内)。2.活塞弹簧垫片精度测试放置在活塞上下两端的活塞弹簧垫片，是控制阻尼的重要零件，而其精度与真圆度也变得特别重要，利用可放大50倍以上的放大镜，搭配标尺碓确认真圆度与尺寸确保每样产品都能在装车后有良好表现。3.减震筒阻尼测试利用阻尼测试机，测试减震筒之阻尼反应是否符合设计要求，包括阻尼与运动速度的关系，以及阻尼与活塞运动距离的关系都可以图表

10、及数据显现出来更加了解避震器本身特性。4.减震筒模拟测试险了耐久测试外，Bilstein另有一具模拟测试机，可输入事先记录的车辆行驶状况，在测试机上重现避震器作动状况，用以检视避震器是否能够符合设计所需确保产品质量。 5.减震筒轴环拉力测试烧焊在减震筒两端的固定轴环，在完成烧焊加工之后必须以拉力测试抗拉强度，就Bilstein的规范而言，拉环必须能够承受至少3000牛顿的拉力让避震器更加耐用。 6.减震筒耐久测试拥有超过六部减震筒耐久测试机，可进行上下减震动作与侧向应力耐久测试，耐久测试是依照各车厂或是Bilstein规范的标准进行，一般皆需在维持正常工作温度的状况下，模拟测试10万公里的里程

11、让避震器使用寿命得以更加延长。 7.减震筒异音测试除了减震筒作动性能，Bilstein对于作动异音同样有着相当严格的要求，在厂房中就有一间隔音室用以测试减震筒作动异音，在将减震筒架上测试台后，利用具备磁性的麦克风吸住减震筒本体，搭配对应的录音设备，就可以分析作动噪音让避震器工作更佳稳定。8.减震筒低温测试针对世界上不同区域气候状况,当在寒带地区可能遇到的低温，Bilstein还有一只大型低温冷冻库，可将减震筒降温至零下40,测试减震筒金属、橡胶与阻尼油的变化与反应来做出因应对策。温度测试范围(-40+200C)9.减震筒模拟安装测试进行了一连串的机台模拟测试之后，最后还有一项实车测试,必须将减震筒连同避震器，装到模拟车型结构的测试台上，透过油压作动机台模拟悬吊结构实际受力，用以测试避震器在受到悬吊压力时的作动反应让工程师了解实车上的反应。BILSTEIN的独特设计：1.单筒高压气体油气分离式器,除了可使油气确实分离外,利用充填高压气体的气室,压迫油室防止气泡产生,使避震器没有运动衰减现