汽车动力总成悬置系统的解耦优化研究及应用

1、    汽车动力总成悬置系统的解耦优化研究及应用    廖谢思磊摘 要：动力总成悬置系统可以将动力总成、车身、底盘这三种部件有效的链接在一起，可在动力总成正常运行的同时，还有效降低了汽车发动机在运行时的振动。所以，动力总成悬置系统在汽车的众多系统中的地位是极其重要的。本文就对动力总成悬置系统的解耦优化系统进行有效优化进行阐述，希望对相关的工作人员提供到一定的帮助作用。关键词：汽车动力总成悬置系统;悬置参数;解耦优化1 动力总成悬置系统概述所谓动力总成悬置系统是能够使动力总成和车架进行连接的部件。目前，我国的悬置系统主要包括胶垫悬置，液压悬置和半主动悬置以

2、及主动悬置。相比之前的动力总成来说具有更高的稳定性和可靠性，不仅能够有效支撑住动力总成的重量，还具有隔振的作用，因此，在能够有效保障动力总成正常运行的同时，还可提高驾乘人员乘坐的舒适性。2 汽车动力总成悬置系统实施解耦优化分析研究（1）力学模型角度分析。汽车的动力总成主要是采用悬置的方式支撑在汽车的车架或底盘上，在实际中可运用激振的方式对其振动频率进行分析。当振动的频率小于三十赫兹，则汽车动力的总成被视为刚体。目前被广泛运用的橡胶悬置具有良好的弹性和阻尼优势。因此，会起到弹簧的作用，但是由于汽车动力总成的各个支撑点的位置距离较远，所以起到的作用及其微小，在分析汽车动力总成悬置系统的空间三个正交

3、的弹性轴方向的刚度可使用ku、kv以及kw为代表进行分析。如图1所示。从上图中可观察到整体的坐标系为gx0y0z0，图中中心点g的位置位汽车动力总成的质心点，通过上图也可发现x0轴与发动机曲轴轴线是处于平行状态，而z0轴则是与其称上垂直状态1。从图中可看出当gxyz平动坐标系处于静平衡的状态时，此时是与整体的坐标系重合，当动力总成质心分别沿着x、y、z这三个轴向平移，在绕行后产生的转角可表示为x、y和z。因此，广义坐标向量q则可表示为：q=（x，y，z，x，y，z）t，而从图1中可发现kui、kvi、kwi则代表的就是第i個悬置沿着弹性主轴的方向而形成的刚度。（2）数学模型角度分析。由于汽车发

4、动机的动力总成悬置系统的阻尼微小，所以它主要起到的作用是降低共振峰值，在振动较小的作用之下，可以将汽车发动机动力总成悬置系统带来的振动阻尼忽略。因此，运用无阻尼自由振动微分方程方式对汽车发动机动力总成悬置系统进行相关研究时可以将其表示为：在上述公式中，q代表为广义坐标向量。为表示为坐标加速度向量;而的公式中m为悬置系统的质量矩阵，而悬置系统的刚度矩阵则用k代表出来。对汽车动力总成悬置系统的固有频率的主振型进行计算。从以上公式中可知，矩阵的特征值代表的是汽车动力总成悬置系统的圆频率，而与其相对应的特征向量则就是悬置系统的固有振型。3 基于能量法进行解耦分析根据上述的汽车动力总成悬置系统的质量矩阵

5、和振型矩阵，可以从其中看出悬置系统的各阶主在发生振动时的具体能量分布状况2。基于此，将处于第i阶时的固有频率振动能量与第k个在广义坐标上所能够分配到的动能量与汽车动力总成悬置系统的总动能运用百分比形式可表示为：使用能量法进行解耦分析的主要优势就是可以不受发动机类型和布置形式特点的约束，这样可以有效地解决复杂形态频率与解耦目标两者之间的关系。给予这种优势所以被众人广泛运用。将测试的出来的动力总成悬置系统的固有频率的结果可以有效降低优化计算过程中产生的误差，因此，可表示为：有上述公式可知，?i（x）在上限以及下限之间的取值为|?i（x）-gi|，在其他期间则选取的six则为悬置系统的变量向量，悬置

6、系统的第i阶固有频率由公式中的?i（x）表示，而gi则表示的是第i阶固有频率的理想数值数值。另外，汽车动力总成悬置系统的第i阶频率的加权因子可由i表示出来。4 解耦优化后的汽车动力总成悬置系统应用将解耦优化完毕的悬置系统应用的到汽车中，一般汽车具有三到四个悬置，左右两个悬置分别布置在动力总成扭矩轴上，可发现汽车的整体性能较之以往的汽车动力总成悬置系统得到了很大的改善，在提升车辆顺利运行的同时，还降低了汽车在运行中所产生的振动，对汽车可靠性的提升和稳定运行都起到了很重要的作用。5 结束语综上所述，对汽车动力总成悬置系统分别从力学模型和数字模型这两个角度进行了相关分析，进而有效对其实施解耦优化，可

7、使得悬置系统的最大独有频率以及最小固有频率达到相关标准，进而可进一步的解耦率和求解精度，能够使目前企业在开发新车型的过程中遇到的问题得到解决。同时，还能提高汽车的可靠性，还能够使汽车的舒适感在一定程度上得到提升。基于此，相关工作者应当加强对汽车动力总成悬置系统的设计和开发工作，能够更好的促进汽车行业的发展。参考文献：1尹帅.汽车动力总成悬置系统解耦优化及典型工况校核d.桂林电子科技大学，2017.2蒋孙权.汽车动力总成悬置系统布置研究j.科技风，2018（24）：3，12.汽车世界·车辆工程技术（中）2020年3期汽车世界·车辆工程技术（中）的其它文章对深化党建“心”职能凝