近年來，汽車行業經歷了重大的技術進步，汽車變得更高效、更環保。這種發展的一個關鍵因素就在于減振系統(anti-vibration systems，AVS)的發展，它在提升整體駕駛體驗方面發揮著至關重要的作用。這些系統依靠彈性體復合材料的性能來實現有效隔振，并降低整體噪聲、振動和聲振粗糙度(noise, vibration, and harshness, NVH)。

本文的第1部分將介紹各種類型的彈性體組件及其應用，深入探討減振系統在汽車應用中的發展。第2部分將重點介紹向電動汽車過渡所帶來的挑戰。

彈性體在減振系統中的作用

由于彈性體獨特的性能組合，如靈活性、耐用性、熱阻性和耐化學品性等，彈性體在汽車工業中被廣泛使用。在減振系統中，作為主要的阻尼和隔離元件，彈性體提供控制振動所需的彈簧剛度和阻尼特性。減振系統中的彈性體，其有效性在于其吸收和耗散能量的能力，減少了振動和噪聲向車輛及其乘客的傳遞。

彈簧剛度和阻尼特性

復合材料的彈簧剛度與其動態剛度有關，而其阻尼特性則由其滯后（能量損失）決定。彈性體和彈性體復合材料可以被設計成具有特定的彈簧剛度和阻尼特性，從而使制造商能夠通過材料選擇通定制減振系統的性能，以適應特定的車輛或應用。例如，炭黑的選擇在減振系統的復合材料設計中起著至關重要的作用。使用比表面積低、中低結構的炭黑（如BC1083）可以得到彈簧系數非常低、阻尼適度的復合材料。將其與表面積更高、但結構仍舊較低的炭黑（如BC2295）進行比較，可以發現后者保持了大部分的低彈簧剛度，但提高了阻尼特性。

耐熱性和耐久性

耐久性是減振系統中使用的彈性體所必須具備的關鍵性能，因為它們必須在車輛的使用壽命內保持其性能和特性。在這種情況下，零部件原材料的選擇再次成為滿足設計要求的重要組成部分。天然橡膠的耐久性是其在減振系統復合體設計中備受青睞的原因之一。選擇合適的炭黑可以增強天然橡膠的耐久性?；氐缴厦鎸C1083和BC2295的比較，相較于BC1083，BC2295的表面積較高，由此產生的抗拉強度較高，因而可實現卓越的耐久性。選擇具有高物理潔凈度的炭黑，避免引發裂紋，如選擇BC1031，而非ASTM N550，也可以增強耐久性。

在汽車應用中，彈性體的另一個重要特性是它們的耐熱性。由于車輛要在各種溫度和條件下運行，因此彈性體組件必須能夠承受這些極端條件而不老化剝蝕，這非常重要。對于內燃發動機（ICE）來說，從主要使用天然橡膠轉向更具耐溫性的聚合物（如BR、NBR等）的趨勢熱度不減，但這可能會增加復合材料的成本。

彈性體在減振系統中的應用

彈性體用于減振系統的各種零部件，每個零部件都旨在減小振動，改善整體NVH性能。

發動機系統

彈性體發動機支架的設計可以吸收發動機的振動，并將其與車輛底盤隔離，從而減小駕駛員和乘客感受到的噪聲和振動。這些部件的運行頻率高，但振幅通常較低，因此它們必須具有出色的阻尼性能和隔離性能，同時還要耐受發動機環境下的高溫和化學物質，特別是在內燃機環境下。發動機支架往往使用軟質復合材料，通常填充具有低比表面積和低結構的炭黑，如BC1083。

懸掛系統

在懸掛系統中，軸套等彈性體部件用于隔離路面的較大振動，可提高乘坐舒適性。這在遇到坑洼等情況時尤為重要，這些情況遇見的頻率比較低，但每次的振幅都很大。它們必須同時實現剛度和阻尼性能，以確保操控的穩定性和舒適的駕駛體驗。由于這些情況的振幅較大，因此必須考慮強度和耐久性。與N330等標準炭黑相比，BC2295可實現的阻尼性能令人印象深刻，耐久性也更好。

車身系統

彈性體部件還用于車身系統，主要以托架和隔離器的形式用于車輛的車身和底盤之間。這些部件有助于減少發動機、懸掛和道路傳輸到車輛內部的振動，提高整體NVH性能。

排氣系統

排氣系統是彈性體使用的另一個領域，具體來說，是支撐排氣組件的吊桿和托架。這些組件必須同時具有振動隔離和耐高溫性能，因為排氣系統在運行期間可能會出現高溫。

結論

隨著圍繞能源效率、性能和舒適度的技術需求穩步增長，彈性體在減振系統汽車應用中的應用也在不斷發展。汽車行業正在不斷向電動汽車過渡，彈性體在減振系統中的作用將變得更加關鍵，因而汽車行業需要克服新挑戰，創造新機遇。本文的第二部分將探討電動汽車減振系統中面臨的具體挑戰，以及在電動汽車架構中彈性體組件的集成問題。

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