本发明涉及气液二相式支撑杆技术领域，尤其涉及一种弹性介质在气液两相式汽车后备箱支撑杆中的应用。
背景技术：
汽车后备箱支撑杆是汽车主要零配件之一，它起到支撑起汽车后盖，打开汽车后备箱的作用。传统的气液两相式气压支撑杆常选用氮气作为弹性介质，氮气使腔体内的压力高于大气压的几倍或者几十倍，利用活塞杆的横截面积小于活塞的横截面积从而产生的压力差来实现活塞杆的运动。当后备箱处于关闭状态时，气液两相式支撑杆中的气体介质处于压缩状态。当后备箱开启过程中，支撑杆内部压力推动活塞杆，以支撑起汽车后盖。氮气在支撑杆的工作压力、温度范围内保持气态，氮气的压强和体积近似满足理想气体的绝热方程，在气体的压缩和膨胀过程中，刚度变化过于剧烈，不利于实现大行程。
技术实现要素：
鉴于此，本发明的目的在于提供一种弹性介质在气液两相式汽车后备箱支撑杆中的应用。本发明将氮气和氟利昂作为弹性介质，当作用在支撑杆上的载荷增加、气压升高，氟利昂分压超过饱和蒸气压时，氟利昂液化，减缓气液两相式汽车后备箱支撑杆内部气体压强的过快升高，当汽车后备箱支撑杆分压低于饱和蒸气压时，已液化部分气化，使汽车后备箱支撑杆气体压强不会过快降低，可实现大行程。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
一种弹性介质在气液两相式汽车后备箱支撑杆中的应用，所述弹性介质包括氮气和氟利昂。
优选地，所述氮气和氟利昂的体积比为(0,1]:[1,0)。
优选地，所述气液两相式汽车后备箱支撑杆中弹性介质的压强为1.0mpa。
优选地，所述应用包括以下步骤：
将氟利昂和氮气依次充入气液两相式汽车后备箱支撑杆中。
本发明提供了一种弹性介质在气液两相式汽车后备箱支撑杆中的应用，所述弹性介质包括氮气和氟利昂。本发明将氮气和氟利昂作为弹性介质，利用氟利昂在常温下，加压可以液化的特点，改善气体支撑杆的刚度特性。当作用在支撑杆上的载荷增加、气压升高，氟利昂分压超过饱和蒸气压时，氟利昂液化，减缓汽车后备箱支撑杆内部气体压强的过快升高，与传统气体支撑杆相比刚度曲线增长较为平缓，同时高压下部分氟利昂液化的特性起到了安全阀的作用，使汽车后盖在关闭状态下不会导致气缸内压力过大，对支撑杆提供了一定的保护；当汽车后备箱支撑杆分压低于饱和蒸气压时，已液化部分气化，使汽车后备箱支撑杆气体压强不会过快降低，使支撑杆刚度曲线与传统支撑杆相比更加平缓，减小了活塞杆撞击缸底的可能，可实现大行程。此外，可以根据不同车辆后备箱结构的实际需求，通过改变弹性介质中氟利昂所占比例来调节支撑杆刚度，具有设计方便的优点。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明实施例中使用的气液两相式汽车后备箱支撑杆的结构图；
图2为本发明实施例1得到的弹性力与位移的试验及仿真曲线以及对比例得到的弹性力与位移试验曲线；
图3为本发明实施例2～5得到的弹性力与位移的试验曲线。
具体实施方式
本发明提供了一种弹性介质在气液两相式汽车后备箱支撑杆中的应用，所述弹性介质包括氮气和氟利昂。本发明将氮气和氟利昂作为弹性介质，利用氟利昂在常温下加压可以液化的特点，改善气体支撑杆的刚度特性。当作用在支撑杆上的载荷增加、气压升高，氟利昂分压超过饱和蒸气压时，氟利昂液化，减缓汽车后备箱支撑杆内部气体压强的过快升高，与传统气体支撑杆相比刚度曲线增长较为平缓，同时高压下部分氟利昂液化的特性起到了安全阀的作用，使汽车后盖在关闭状态下不会导致气缸内压力过大，对支撑杆提供了一定的保护；当汽车后备箱支撑杆分压低于饱和蒸气压时，已液化部分气化，使汽车后备箱支撑杆气体压强不会过快降低，使支撑杆刚度曲线与传统支撑杆相比更加平缓，减小了活塞杆撞击缸底的可能，可实现大行程。
本发明对所述气液两相式汽车后备箱支撑杆的结构没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的气液两相式汽车后备箱支撑杆即可。
在本发明中，所述氮气和氟利昂的体积比优选为(00,1]:[1,0)。本发明可以根据不同车辆后备箱结构的实际需求，通过改变弹性介质中氟利昂所占比例来调节支撑杆刚度，具有设计方便的优点，具体的，如氮气与氟利昂的比例为0.3：0.7、0.4：0.6、0.5：0.5、0.6：0.4和0.7：0.3。
在本发明中，所述气液两相式汽车后备箱支撑杆中弹性介质的压强优选为1.0mpa。
在本发明中，所述应用优选包括以下步骤：
将氟利昂和氮气依次充入气液两相式汽车后备箱支撑杆中。
本发明对所述充入方式没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的充入方式即可，具体的，如先充入氟利昂。
下面结合实施例对本发明提供的弹性介质在气液两相式汽车后备箱支撑杆中的应用进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
图1为本发明实施例中使用的气液两相式汽车后备箱支撑杆的结构图。活塞杆两端分别与车身及汽车后盖相连，这种支撑杆只有最短、最长两个位置，在行程中无法自行停止。在套筒内加入氮气与氟利昂混合弹性介质，由于活塞两端面积不等产生压差，推动活塞及活塞杆移动以支撑起汽车后盖。
实施例1
采用氮气-氟利昂的混合气体支撑杆进行仿真以及试验。弹性介质中氮气和氟利昂的体积比分为0.5:0.5，气液两相式汽车后备箱支撑杆的初始充气压力为1.0mpa，充气时先充0.5mpa氟利昂，再充0.5mpa氮气。采用三角波加载，频率为0.005hz，采集支撑杆的输出力与位移数据，得到的试验及仿真曲线如图2所示。
对比例
以氮气为弹性介质充入气液两相式汽车后备箱支撑杆中，初始充气压力为1.0mpa。采用三角波加载，频率为0.005hz，采集支撑杆的输出力与位移数据，得到的试验曲线如图2所示。
由图2可以看出，通过采用本发明提供的弹性介质在气液两相式汽车后备箱支撑杆中的应用，支撑杆的弹性力随着汽车后盖的关闭，部分气体液化，曲线变得更为平缓。支撑杆的刚度随着汽车后盖的开闭而平缓改变，在高压下部分气体介质液化的特性起到了安全阀的作用，提高了支撑杆的安全性。
实施例2
采用氮气-氟利昂的混合气体支撑杆进行仿真以及试验。弹性介质中氮气和氟利昂的体积比分为0.5:0.5，气液两相式汽车后备箱支撑杆的初始充气压力为1mpa，充气时先充0.7mpa氟利昂，再充0.3mpa氮气。采用三角波加载，频率为0.005hz，采集支撑杆的输出力与位移数据，得到的试验及仿真曲线如图3所示。
实施例3
与实施例2相同，区别仅在于氮气与氟利昂的比例为0.4：0.6。
实施例4
与实施例2相同，区别仅在于氮气与氟利昂的比例为0.6：0.4。
实施例5
与实施例2相同，区别仅在于氮气与氟利昂的比例为0.7：0.3。
由图3可以看出，相同行程下的弹性力随氮气比例的增大而增大；且弹性力拐点(氟利昂液化点)随氮气比例的增大而滞后，这是由于氟利昂分压越小越不容易达到液化点；氮气占比0.3时图中未出现拐点，这是由于氮气成分过少，氟利昂分压过大，在行程为-50mm时就已经液化。整体来看，氮气比例越高，气体支撑杆弹性力曲线越陡，混合气体性质越接近氮气。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。