刘福强 赵 岩

(法拉第未来汽车＜上海＞有限公司，上海 200000)

0 前言

随着汽车工业的快速发展，人们不仅仅对车辆的外观有一定的要求，而且对其零部件的安全性及实用性也尤为看重。气弹簧作为两厢车型后背门系统开闭过程中的助力机构，其设计及布置也越来越被更多的工程研发人员所重视。 尤其近年来，随着汽车保有量的增加， 很多车型的后背门都出现一些小的开启问题，给顾客使用舒适性造成了不良影响。 本文针对此问题重点研究后背门气弹簧如何在汽车研发阶段进行合理参数化布置，从原理上分析出气弹簧在各种温度工况下的开启力值、关闭力值、平衡角度等因素。

1 气弹簧简介

1.1 气弹簧定义及结构

气弹簧一般由缸筒、活塞、活塞杆、阀体、导向件以及接头等组成，如图1 所示。 气弹簧是利用密闭在压力缸的高压惰性气体（一般为氮气）或者油气混合物，使腔体内的压力远大于大气压，然后利用活塞杆的横截面积小于活塞的横截面积从而产生压力差来实现气弹簧拉伸和压缩运动。气弹簧一般可分为不可变阻尼结构和可变阻尼结构两种。

图1 气弹簧结构示意图

1.2 气弹簧的静态曲线

气弹簧的力学特性图可较好地反映气弹簧在工作过程中（拉伸和压缩）力随行程的变化规律，如图2所示。 图2 中F1为活塞杆拉伸到最大行程测量点时的弹力值；F2为活塞杆开始拉伸时的弹力值；F3为活塞杆开始压缩时的弹力值；F4为活塞杆压缩至最大行程时的弹力值。……