发动机悬置动力仿真及特性分析

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1、摘要本文首先介绍了汽车发动机的振源，对发动机自由振动和强迫振动进行理论分析，以此为依据，提出隔振的基本要求。继而介绍隔振元件，悬置的原理、结构、类型及其比较。并借助于ADAMS软件对四缸发动机悬置模型进行ADAMS／Vibration模拟仿真和特性研究，对液阻和橡胶悬置的刚度和阻尼特性进行比较，对发动机各模态在激振中所起作用进行比较，分析并比较不同刚度和阻尼悬置对发动机振动向车体传递的效果，从而得到较理想的悬置性能参数，为四缸发动机悬置设计提供设计依据。关键宇：发动机悬置；隔振；模态；动态特性；仿真分析ABSTRAOTFirst．theresourceofeng

2、inevibrationandthetheoreticalanalysisoffreeandforcevibrationareintroducedandvibrationisolationrequirementsareDointedout，Second，vibrationisolationcomponentlountanditsprinciple，structure，typearepresented．IntheenvironmentofADAMS／Vibrationsoftware，thesimulationsoffour—cylinderenginemount

3、arecarriedout．ThestiffaessanddampingcharacteristicsofhydIaulicandrubbermountsaretested，therolesofmodesinvibrationarec。mDaredandtheeffectofvibrationtransmittedbydifferentstiffnessanddampJngofmounttoframeareanalyzed．Final1Y，theidealparametersareobtalned．KEYWORDS：enginemount；vibr．ationi

4、solation；mode：dynamiccharacteristi?SimuIationanaIysi3O绪论1．1课题的目的和意义蕉叠垫墨量塑应篮真焦挂壁盆盘普通港口运输车辆设备及现代普通轿车普遍采用发动机前置、前轮驱动形式，并且较多使用平衡性较差的四冲程四缸发动机，汽车振动问题比较突出。汽车是多自由度的振动体，并受到各种振源的作用而发生振动。发动机为其主要振源之一，发动机的激振主要来自于两方面：一个是垂直方向作用的道路与车轮输入的激励、发动机怠速时点火脉冲，其频率通常在30Hz以下；另一个为不平衡的发动机二阶惯性力，其频率范围为25—200Hz[11]。动

5、力总成是汽车的重要激振源。动力总成悬置系统是指动力总成与车架(或车身)之间的弹性连接系统。该系统性能设计优劣直接关系动力总成的振动向车体的传递，影响整车的舒适性和NVH(noise，vibrationandharshness)性能12J。传统的橡胶悬置低频阻尼小，难以有效抑制动力总成的低频大振幅振动，使整车舒适性变差；在高频隔振中由于出现高频硬化现象，高频动刚度较高，不利于降低驾驶室内的噪声。因此可以说传统的橡胶悬置已经难以很好的满足现代汽车减振降噪的要求。1．2发动机悬置问题研究的现状及发展趋势发动机悬置问题的研究由来已久，在汽车工业启动阶段普遍将发动机直接用

6、刚性接到底盘上，汽车的振动问题非常突出。上世纪30年代开始人们逐渐认识到发动机悬置的重要性，用普通橡胶垫进行与底盘的连接。此后，发动机悬置问题的研究发展比较缓慢，只局限在对橡胶悬置的改进上。动力总成液阻悬置是国外20世纪80年代初发展起来的一种新型的减振元件。它利用液体阻尼从根本上克服了橡胶悬置阻尼偏小的局限性，更好的满足了汽车减振要求。液压悬置具有低频阻尼大、高频动剐度低、减振降噪更为理想的特点，可有效衰减动力总成振动，降低车室共鸣声。正确设计发动机的悬置件(隔振件)，可以减轻发动机和汽车的振动，降低经由悬置传给车架的力和噪声，从而提高汽车的舒适性和耐久性。发

7、动机在车架上的悬置应当运用隔振理论做好隔振处理，即根据具体发动机的不平衡性对车架产生干扰力和干扰力矩的实际情况进行隔振的设计计算，并回避来自汽车悬挂系统的低频振动干扰。所谓隔振就是在两结构之间插入较柔软的隔振件。如果隔振件足够软，则除共振频率附近外，振动的传递将大为减小。为了减小共振频率处的振动响应，采用具有较高阻尼的隔振件，会有明显的减振效果。汽车发动机悬置系统的主要作用是降低发动机振动向车身的传递，抑制发动机动力总成的振动位移幅值。但两者对悬置元件性能的要求是截然相反的：(1)为抑制发动机动力总成的振动位移幅值，在5—20Hz范围内，悬置应具有大刚度、大阻尼

8、；(2)为降低振动传递率