微型汽车3缸发动机悬置系统匹配设计

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1、学兔兔www.xuetutu.com·设计开发·微型汽车3缸发动机悬置系统匹配设计王景蓉李元宝(中国第一汽车股份有限公司技术中心)【摘要】从3缸发动机的振动规律出发，分析其合理的模态分布范围；分析了微型汽车悬置系统的布置型式及其常用悬置结构的特点。针对某微型汽车匹配3缸发动机怠速振动过大问题，对其悬置系统进行模态分析及受力分析。通过调整悬置刚度及悬置结构等措施对悬置系统进行优化，并对优化前后的动力总成模态分布及转向盘振动进行试验。试验结果表明，优化后的悬置系统解决了3缸发动机怠速振动及转向盘抖动问题。主题词：微型汽车3缸发动机

2、悬置系统怠速振动中图分类号：U463．3文献标识码：A文章编号：1000—3703(2015)03—0009—04MatchingDesignofMountSystemofThree。。cylinderEngineforMiniVehicleWangJingrong，LiYuanbao(ChinaFAWCo．，LtdR&DCenter)【Abstract】Therationalmodedistributionrangeofvibrationof3一cylinderengineisanalyzedinthepaper．Themo

3、untlayouttypeofminivehicleandthecharacteristicofthecommonmountstructureareanalyzed．Toeliminatetheexcessiveidlevibrationof3-cylinderengineforaminivehicle，modalanalysisandstressanalysisaremadetoitsmountsystem．Themountsystemisoptimizedbyadjustingthemountrigidityandsusp

4、ensionstructure，andtheoptimizedpowertrainmodaldistributionandsteeringwheelvibrationaretested．Theresultsofthetestshowthattheoptimizedmountsystemeliminatesidlevibrationandsteeringwheeljitterofthe3-cylinderengine．Keywords：Minivehicle，Three—cylinderengine，Mountsystem，Id

5、levibration本文从控制发动机振动角度出发，对某微型汽车的31前言缸发动机进行悬置系统匹配设计。随着国家节能减排法规的出台及汽车产品降成本的需要，小排量发动机成为关注的焦点。与4缸发23缸发动机振动规律分析动机相比，3缸发动机结构简单，质量轻，易于维修，2．13缸发动机动力学特性描述因此其越来越多的应用于微型汽车上。发动机是汽发动机在工作过程中，曲柄连杆机构中部件的车的主要噪声振动源，其振动通过发动机悬置系统运动会产生惯性力和惯性力矩，其为发动机最主要传递到车身上。为了降低发动机传递到车身的振的振动源之一。对于每个气缸

6、来说，活塞和往复运动，要求悬置系统刚度低且隔振性能好，同时出于对动件在工作中产生往复运动的惯性力F，F包括1阶动力总成位移的控制，又要求悬置系统具有高刚度。惯性力和2阶惯性力。由于3缸发动机振动情况比4缸发动机差，因此悬置在任一时刻，对3个气缸的1阶惯性力进行矢量系统的优化设计对3缸发动机来说尤为重要。目前，分解如图1所示，其中0(i=1，2，3)为气缸的曲轴角，在3缸发动机悬置系统匹配方面的技术还未成熟。曲轴角依次间隔120o。由图1可知，3缸发动机的12015年第3期—9一学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.

7、xuetutu.com·设计开发·右悬置表4各悬置的位移mm左悬置方向左悬置1．20．7—12．7右悬置-0．20．1一l2．8后悬置-0．6—0．2-3．5由于悬置刚度为非线性，根据试验得到左、右悬后悬置图5原悬置系统布置示意置向的刚度曲线如图6和图7所示。3个悬置的刚度如表1所列。表1原悬置刚度N／mm静刚度KuKvK左悬置4114739右悬置4314837后悬置6211443对动力总成进行模态试验分析，得到动力总成位移／mm的刚体模态如表2所列。图6左悬置向刚度曲线表2动力总成模态分布模态频率／Hz阻尼比振型描述1阶5．

8、082．23左右平动2阶9．605．40上下平动3阶10．463．27上下+前后平动4阶12．213．89前后平动5阶16．554．77侧倾十横摆6阶23．965．54侧倾+横摆+俯仰动力总成悬置系统的侧倾振动模态尤为重要，图7右悬置向刚度曲线由试验结果可以看出：由图6和图7