汽车发动机悬置设计-文档资料

1、发动机悬置系统设计发动机悬置系统设计 连接世界的解决方案 Your link to global solution tan/ Dec. 18. 2006一一:发动机悬置系统的设计流程发动机悬置系统的设计流程二二:发动机悬置系统设计简介发动机悬置系统设计简介 人体，包括心脏，胃人体，包括心脏，胃 等身体各器官在垂等身体各器官在垂 直直48HZ，水平，水平12HZ范围内会出项范围内会出项明明 显的共振现象，这也是人体对震动最敏显的共振现象，这也是人体对震动最敏 感的频率范围。感的频率范围。 政府对车辆通过噪声，驾驶室内噪声政府对车辆通过噪声，驾驶室内噪声 的要求的要求发动机悬置系统的振动来源：发动

2、机内发动机悬置系统的振动来源：发动机内 部燃烧和往复运动不平衡惯性，部燃烧和往复运动不平衡惯性，以及从路面传递的任意振动，以及从路面传递的任意振动，由于曲轴的运动造成的扭转由于曲轴的运动造成的扭转.发动机悬置系统的功能：发动机悬置系统的功能： 隔离所有的振动。隔离所有的振动。 支持发动机的重量。支持发动机的重量。 在加速，制动，转弯时控制在加速，制动，转弯时控制 发动机的移动发动机的移动1.外部需求外部需求:在在0到到25赫兹范围内赫兹范围内,发动机动力总成表发动机动力总成表现为一个刚体现为一个刚体,在高频时在高频时,由于发动机动由于发动机动力总成与其他的部件连接在一起力总成与其他的部件连接在

3、一起,则表现则表现出弹性体出弹性体. 任意一个刚体有自己的重心和两两正交的惯性轴任意一个刚体有自己的重心和两两正交的惯性轴,所以刚体在空间中有六所以刚体在空间中有六个自由度个自由度,分别是沿三各轴的移动和三个轴的转动分别是沿三各轴的移动和三个轴的转动.如果一个外部的激励作如果一个外部的激励作用于刚体的中心用于刚体的中心,刚体就只有移动没有转动刚体就只有移动没有转动,但如果激励不是作用于刚体的但如果激励不是作用于刚体的重心位置重心位置,则刚体不仅有移动还有转动则刚体不仅有移动还有转动.在这种情况下在这种情况下,就有一个中心也就是就有一个中心也就是冲击冲击”中心中心”,这个中心的位置是不受力的这个

4、中心的位置是不受力的,因此因此,如果有一个激励作用于发动如果有一个激励作用于发动机的前悬置机的前悬置,这个中心就位于在发动机后悬置的附近这个中心就位于在发动机后悬置的附近,如果我们在这点放置如果我们在这点放置一个悬置一个悬置,则由于激励产生的力就不会传递到车身上则由于激励产生的力就不会传递到车身上.我们可以通过下面的我们可以通过下面的公式来得到这个中心的位置公式来得到这个中心的位置: A*B=J/M其中其中: A为前悬置到重心的距离为前悬置到重心的距离. B为后悬置到重心的距离为后悬置到重心的距离. J 为发动机相对于某一个惯性轴的转动惯量为发动机相对于某一个惯性轴的转动惯量. M 为发动机的

5、重量为发动机的重量.2.刚体运动刚体运动:二二:发动机悬置系统设计简介发动机悬置系统设计简介对于一个规则的刚体对于一个规则的刚体,我们能够很容易我们能够很容易得到刚体的重心和转动惯量得到刚体的重心和转动惯量,但对于一但对于一个非常复杂且不规则的刚体个非常复杂且不规则的刚体,我们却很我们却很难得到这些参数难得到这些参数,对于发动机对于发动机,通过计算通过计算机的模型虽然我们也可以得到机的模型虽然我们也可以得到,但由于但由于制造误差和材料的均匀性等其他因素的制造误差和材料的均匀性等其他因素的影响影响,得到的数据往往有一些差异得到的数据往往有一些差异(根据根据我们对我们对CHERY实际检测数据实际检

6、测数据),目前发目前发动机一般有三种测量方法可以得到重心动机一般有三种测量方法可以得到重心和转动惯量和转动惯量:单线摆单线摆,双线摆双线摆,三线摆三线摆,相相对来说三线摆是一种比较简单但误差很对来说三线摆是一种比较简单但误差很小的方法小的方法,我们公司现在已经具备这种我们公司现在已经具备这种检测设备和检测能力检测设备和检测能力,可以为客户检测可以为客户检测发动机发动机.3.刚体重心和转动惯量的测量刚体重心和转动惯量的测量:二二:发动机悬置系统设计简介发动机悬置系统设计简介4.1 发动机规格型号发动机规格型号, XX L,XX缸缸,活塞排列方式活塞排列方式,最高转速最高转速,最大扭矩最大扭矩,怠

7、速转怠速转 速速,点火顺序点火顺序,重量等重量等.4.2 变速箱型号变速箱型号,重量重量,X档档,传动比等传动比等.4.3 动力总成安装倾角以及移动转动的约束量动力总成安装倾角以及移动转动的约束量.4.4 动力总成的重心和转动惯量动力总成的重心和转动惯量(在发动机坐标系下在发动机坐标系下).4.4 动力总成和悬置在前仓允许的安装位置以及悬置的弹性中心在发动机动力总成和悬置在前仓允许的安装位置以及悬置的弹性中心在发动机 坐标系下的坐标坐标系下的坐标.4.5 发动机悬置系统的工作温度范围发动机悬置系统的工作温度范围.4.6 发动机悬置的耐腐蚀要求发动机悬置的耐腐蚀要求.4.7 动力总成所受到的最大

8、冲击加速度动力总成所受到的最大冲击加速度.4.8 动力总成悬置系统的要求的布置形式动力总成悬置系统的要求的布置形式(三点或四点三点或四点,橡胶或液压橡胶或液压),以及动以及动 力总成的安装位置力总成的安装位置(前置或后置前置或后置,纵置或横置等纵置或横置等).4.发动机悬置系统输入条件发动机悬置系统输入条件:二二:发动机悬置系统设计简介发动机悬置系统设计简介5.发动机悬置的发展趋势发动机悬置的发展趋势:以以 前前现现 在在将将 来来成本和复杂程度成本和复杂程度橡胶悬置橡胶悬置传统悬置传统悬置液压悬置液压悬置半主动悬置半主动悬置主动悬置主动悬置二二:发动机悬置系统设计简介发动机悬置系统设计简介6

9、.发动机悬置的隔振原理和理论发动机悬置的隔振原理和理论: 激励频率激励频率 系统固有频率系统固有频率 被传递到基础的力被传递到基础的力 激励力激励力 隔振水平隔振水平二二:发动机悬置系统设计简介发动机悬置系统设计简介7.发动机悬置重在前仓中的布置方案发动机悬置重在前仓中的布置方案:四点四点(三点三点)三点三点实际上实际上,我们在为客户开发发动机悬置系统时我们在为客户开发发动机悬置系统时,往往发动机已经制造完成往往发动机已经制造完成.前仓中其他附件的形状和位置也已经固定前仓中其他附件的形状和位置也已经固定,所以留给发动机悬置点的位所以留给发动机悬置点的位置已没有太多的选择置已没有太多的选择.所以

10、我们希望在为客户开发发动机悬置系统的时所以我们希望在为客户开发发动机悬置系统的时候候,在设计新车型的前仓空间和设计发动机时在设计新车型的前仓空间和设计发动机时,我们就要于客户一起工作我们就要于客户一起工作便于以后发动机容易按要求布置便于以后发动机容易按要求布置,得到好的得到好的NVH性能性能.二二:发动机悬置系统设计简介发动机悬置系统设计简介8.发动机悬置系统的六阶固有频率的计算发动机悬置系统的六阶固有频率的计算: 目前一般有两种方法得到发动机悬置系统的六阶固有频率目前一般有两种方法得到发动机悬置系统的六阶固有频率,一种是模态一种是模态分析分析,一种是直接测量一种是直接测量(专用的测试实验台架

11、和激振器专用的测试实验台架和激振器)9.发动机悬置系统的解耦设计发动机悬置系统的解耦设计: 解耦设计一般的是指动力总成在受到激励时解耦设计一般的是指动力总成在受到激励时,因为动力总成我们一般把因为动力总成我们一般把它看成一个刚体它看成一个刚体,它有六个方向的运动它有六个方向的运动,我们在设计发动机悬置系统的时我们在设计发动机悬置系统的时尽量使各个方向上的运动相互解耦尽量使各个方向上的运动相互解耦.二二:发动机悬置系统设计简介发动机悬置系统设计简介10.发动机悬置系统的优化选择和验证方法发动机悬置系统的优化选择和验证方法: 通过通过ADAMS和和FEA分析分析,我们可以得到设计完成的发动机悬置的我们可以得到设计完成的发动机悬置的NVH结果结果,并通过调整悬置弹性中心的位置坐标和悬置的刚度并通过调整悬置弹性中心的位置坐标和悬置的刚度,阻尼来进行调阻尼来进行调整系统整系统,使之能够达到最优化的结果使之能够达到最优化的结果.二二:发动机悬置系统设计简介发动机悬置系统设计简介1.车身车身.2.子系统子系统.3.车门车门.4.玻璃玻璃.5.发