发动机悬置的结构作用设计要求

1、发动机悬置的结构、作用、设计要求1. 概述：随着当前底盘、发动机技术的日臻完善，车辆的振动、噪声的控制转而成为各个整车厂在研发上的重中之重。 据统计分析在一个车辆系统的上万个零部件中，对振动起关键作用的大概有二百个。二百个零部件行驶幼Jj学安全性舒适性一它们又分别在整车的振动系统中起不同的作用。这里仅对发动机产生的振动经由发动机悬置到车身的振动系统的结构、作用、设计要求给出一定程度的阐述和说明。内部峰声Innenraum车体Karosserie主减振器仁的隔振套卅气代吊t|抖弋管机械莘前后悟AbgasaulhangungAntrebswellenA 源冷smrd白g合V/H-AchseAggr

2、wg 萩"路面滋振Fah rbhn整车不同的部件都有自己的固有频率，见下表:振动情况及位置频率Hz车体13座椅和驾驶员48路面激励的频率范围发动机总成518前后桥1016车轮共振1115排气管机械系统1222发动机的振动频率范围怠速抖动车体弯曲扭转20302540方向盘抖动发动机总成弯曲2540130230排气管气体系统1001000变速器噪声350600进气系统噪声100600发动机噪声10005000基于汽车振动学的相应设计优化，应最大可能的避免整车主要部件在各种工况下的振动耦合。悬置的作用概括来说就是对发动机振动和路面激励的隔离和吸收，减少乘客舱中人所受的影响，降低其他零部件因

3、为过多振动产生的疲劳破坏。2.悬置系统的结构布置概念：前轮驱动一一较低排量，后轮驱动较大排量。Fahrtrichtung行驶方向侦皿iC-DStandardantrieb麻席驱动Quer-Frontantrieb 横置前坨卵动质里发动机+变速箱发动机+变速箱+驱动轴转距约1/4的驱动转距T全部的驱动转距T转距方向纵向横向动力总成纵置，如海狮、阁瑞斯。3 Punkt Lagerung bei Stanclardantrieb三点式发动机悬置动力总成横置，如尊驰、骏捷等。4G634G644G934G18等动力总成中华1.8T 宝来等车的 动力总成。Aggregatlagerungen bei Qu

4、erantrieb脩置发动机悬置结构概念：橡胶悬置悬置结构为橡胶+金属支架，在低频、大振幅的动刚度和滞后角变化小。在高频、小振幅激励下的动刚度和滞后角变化不大， 容易产生动态硬化现象， 常用于发动机前后悬置， 阻 止发动机过渡扭转。液力悬置悬置结构为橡胶形腔+液体（乙二醇）+金属支架，在低频、大振幅的激励下具有大阻尼；在高频、小振幅的激励下具有小刚度。可根据实际和成本情况决定采用一个液压悬置还 是采用多个液压悬置。常用于发动机左右悬置。3.发动机悬置系统的设计要求确定发动机悬置系统的主要因数：悬置的位置和静态刚度：自重，加减速，弯道行驶，启动关车及交变载荷。悬置的动态刚度：怠速振动的隔离，加减

5、速和常速行驶，与轮胎车桥的振动耦合。悬置的阻尼：橡胶，液力和空气悬置的阻尼，特性是频率和位移的函数。静刚度曲线，如下图。表示悬置受载荷与位移的关系。静态下沉与固有频率有如下图关系。NH) J bs 隹&一LLI一箜一3 tat is che Einsenkung (mm)静态下阿悬置刚度曲线上各工作区：线性工作区是指在一般载荷下，悬置能对振动起很好隔离和吸收的工作段。设定某一载荷工况为曲线的拐点，橡胶刚度曲线进入非线性区。并最终设定一个限位， 以避免在任何工况下发生刚性零件的干涉。约束动力总成在空间运动的最大位移和最大角度。如下图：三档全载拐Lagenveg【mmi动力总成的固有频率和

6、振型根据理论力学的理论，当我们视动力总成为一个刚体的时候，它在发动机舱中运动分别 包含沿X、Y、Z三轴向的平动及绕 X、Y、Z轴的转动，即横向、纵向、垂直、偏转、俯仰、滚转六个自由度。对于振动系统来说，它的振动传递率跟振动激励的频率、振动系统自身的频率及系统阻 尼有关，振动系统的传递率公式如下:1 (2 ， )2二42，其中臼为振动传递率；赤为频率比；匕为阻尼比，下图所示为(1 - )(2 - )2不同阻尼比的系统传递率曲线。振动系统拷递率从而可以看出,只有当 赤2时，系统才能起到隔振的作用。而发动机的振动激励频17.68Hz。率大于等于25Hz,也就要求动力总成刚体振动固有频率上限为&quo

7、t;llj* 1 9 ll ta « Il Hlp| BVI s * u'l 1 1 !rMl ifiia j'i M i|f- I b'iv im i,e- " UT |B>lateral 横向longitudinal 纵向vrtlk 垂直rm 愕 KhJi - Tf pr.|.I. M.gieren偏转nfcken俯仰.rollen 浪转|E厚中i*岷# b.林阀E*jlK*i r Jj *J alF |IOb为避免振动耦合，所有着六个动力总成的刚体模态必须高于驱动轴固有频率又要低于轮胎的 固有频率，在5 15Hz之间。大致的分布如下：15

8、 -112345横置发动机的颠簸分析。另一方面，作为发动机悬置系统的另一环。路面激励传至发动机再经由悬置反馈于车体, 在车内也会产生相应的振动及噪声特征。椎k息置 Gumm ilader空Rg;液力悬罟 Luft- ozhr Hydri -hg-r/Sin-sweep 正珠相措薇振I在轮下加载相应路面激励功率谱，悬置在发动机侧和车身测会产生相应位移，进而在座椅滑轨上将激出相应的加速度。下图是模拟和测试值的差别。怠速抖动分析怠速是发动机的一个常用工况，所以通常情况下，发动机的一阶振动可以通过发动机内 部的平横轴等部件消除（有的装有双平衡轴的发动机对二阶的振动也能起到很好的抑制作 用）。二阶的振动在怠速区的频率约为20-35HZ,这个频率刚好又和车体弯曲和转向系统的固有频率段比较接近，所以发动机的怠速区在二阶的振动一定