氣動彈簧是什么原理工作的

氣動彈簧通過氣體的壓縮和釋放原理工作。它主要由氣壓儲存器和活動腔體組成。

在密閉的壓力缸內充入惰性氣體或者油氣混合物，讓腔體內壓力比大氣壓高幾倍甚至幾十倍。內部充有高壓氮氣，活塞有通孔，活塞兩端氣體壓力相等，但兩側截面積不同，一端有活塞桿另一端沒有。在氣體壓力作用下，會產生向截面積小的一側的壓力，這就是氣彈簧的彈力，其大小能通過設置不同氮氣壓力或不同直徑活塞桿來設定。

當有外力施加在氣動彈簧上時，活動腔體會上下移動。此時，氣體會從氣壓儲存器流入活動腔體，提供支撐力。比如在汽車座椅中，人坐在上面產生外力，氣體流動就提供座椅調節和減震所需支撐。

當外力減小或消失，氣體會從活動腔體流回氣壓儲存器，彈簧恢復原有狀態。就像汽車座椅上的人起身，座椅在氣彈簧作用下恢復到初始狀態。

工作原理核心在于氣體的特性。氣體被壓縮時，分子間距離減小，壓力增加；氣體被釋放時，分子間距離增大，壓力減小。利用這一特性，通過改變氣體壓力實現彈簧變形和恢復。當氣體壓力增加，彈簧被壓縮變形，儲存能量；氣體壓力減小，彈簧恢復原狀，釋放能量。這種變形和恢復的平衡，讓氣動彈簧能穩定工作。

另外，活塞桿橫截面積小于活塞橫截面積，會產生壓力差，實現活塞桿運動。在氣彈簧運動中，瞬時提供的總支撐力包含壓力差產生的支撐力和摩擦力兩部分。外力壓縮氣彈簧時，撐桿在氣室內體積增大，壓縮氣體有效容積變小，氣室氣壓變大，壓力差產生的支撐力變大。而且氣室壓力越大、撐桿運動越快、離自然伸長處越遠，摩擦力越大。氣溫也會影響支撐力，氣溫越低，氣室壓力越低，支撐力越小。

氣動彈簧憑借這樣的工作原理，實現減震和支撐功能，在工業、汽車等眾多領域廣泛應用。

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯網）