浅谈动力总成悬置的发展及关键特性.pdf

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1、第34卷第2期企业技术开发2015年1月Vo1．34No．2TECHNOLOGICALDEVEL0PMENTOFENTERPRISEJan．2015浅谈动力总成悬置的发展及关键特性杨洁(上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西柳州545007)摘要：由于动力总成振动主要源于发动机振动，文章通过浅析发动机振动，介绍了动力总成悬置的功能、发展及关键特性。关键词：橡胶悬置；液阻悬置；动刚度；损耗角中图分类号：U461．1文献标识码：A文章编号：1006—8937(2015)02—0083—02动直接传递，这既影响了乘坐舒适性，又造成动力总成部件如1发动机振动曲轴箱和发动机

2、支架的破坏。对发动机来说，基本受两个振源激励，一个来自路面，一个3．2柔性件及橡胶减振件连接来自发动机本身及传动系统。来自路面的激励基本属于低频范20世纪初，制造商开始使用柔性件，如皮革、布垫等连接动围，一般在2．5Hz以下，主要是通过悬架系统传递给发动机，而力总成和车架，以后又采用了橡胶减振件。值得注意的是，这样来自发动机的频率可分为点火激励和惯性激励。做的本来目的并不是为了减少动力总成振动向车架的传递，而点火激励是发动机点火做功，曲轴输出脉冲扭矩，导致发是为了防止曲轴箱和发动机支架的破坏。动机反作用矩的波动，从而使发动机产生周期性扭转振动，其3．3橡胶悬置

3、扭转振动频率即为发动机点火频率，可在曲轴前端装置扭转20世纪3O年代初，四缸发动机被广泛应用，由于其强烈的减振器以改善曲轴扭振特性。以直列四缸机为例，若怠速为二阶不平衡惯性力造成动力总成的振动更加突出，对整车舒适750R／M，则二阶点火频率为25Hz。性的影响也大为增大。在这种情况下，制造商开始关注动力总惯性激励是发动机不平衡旋转和往复不规律运动所引起成的振动控制问题，于是，将橡胶硫化到金属骨架上的橡胶悬的力／力矩。以直列四缸机为例，曲轴不平衡旋转可通过平衡重置就被设计出来了。来平衡；一阶往复惯性力／力矩、二阶往复惯性力矩均平衡，主随着橡胶悬置的快速发展，制造

4、商开始关注不同工况下对要是二阶往复惯性力不平衡，且发动机转速越高，二阶往复惯悬置系统有不同的性能要求，即：性力越大，可通过双轴平衡机构来平衡。低频(1～50Hz)、大幅(>0．3mm)激励(工况：点火、熄火、换因此，直列四缸机所受非路面的激励主要是低速阶段的二挡冲击、行驶于粗糙路面、急an／减速、转弯等)，要求悬置系统阶扭转振动和高速阶段的二阶往复惯性力。大刚度、大阻尼，抑制动力总成晃动；高频(10～350Hz)、小幅(<0．3mm)激励(工况：发动机转速从怠速到最高转速)，要求2动力总成悬置的功能悬置系统小刚度、小阻尼，满足降噪要求。动力总成悬置是连接动力总

5、成与车身或副车架的一个关但橡胶悬置损耗角基本不随频率变化，一般只有10。左键件，主要起支承、限位、隔振的功能。通过合理的悬置设计，可右，不满足低频时大阻尼要求；且频率超过200Hz时，其动刚有效降低动力总成振动向车身的传递，提高整车NVH性能。度会突然增加，导致动刚度硬化，恶化了悬置的高频降噪性2．1支承能。这些特性都限制了橡胶悬置的进一步发展，促使新一代悬置是一个支承元件，除承受动力总成的质量，其静刚度悬置的研发。特性应能使其不至于产生过大的静位移而影响工作。3．4液阻悬置2．2限位1962年，GM公司RichardRas率先申请了液阻悬置的专利，动力总成在

6、受到各种动载荷的情况下，悬置的动刚度特性70年代末，大众公司开始在Audi上应用液阻悬置。在随后的30应能有效限制其最大位移，避免与相邻零件发生碰撞和干涉。多年里，世界上各大汽车公司都相应了研究开发了用于不同汽2．3隔振车的的液阻悬置系统，其控制方式也从被动控制式到半主动式一方面有效降低作为振源的动力总成向车身传递振动力，和主动控制式，并取得了满意的效果。即积极隔振；另一方面衰减路面激励传递给动力总成的振动3．4．1被动式力，即消极隔振。其动刚度和损耗角随频率和振幅的变化特性主要是惯性通道—解耦膜一节流盘式，如图1所示，由橡胶尤为重要。主簧、惯性通道、解耦膜、

7、节流盘、连接螺栓和橡胶底模等构成，其工作原理为。3动力总成悬置的发展当悬置受到低频、大幅激励时，解耦膜的位移幅值较大，达3．1螺栓刚性连接到其上极限和下极限位置，液体主要经过惯性通道在上液室、汽车发展之初，动力总成直接靠螺栓刚性连接到车架，振下液室之间流动，产生大阻尼作用；而当激励为高频、小幅时，惯性通道中的液体动态响应渐趋衰弱，主要依靠解耦膜的动态作者简介：杨洁(1988一)，男，大学本科，助理工程师，从事供应商质量变形来吸收高频振动能量，以降低悬置动刚度。而节流盘的扰管理方面的工作。企业技术开发2015年1月流作用增大了上液室流体紊流导致的能量损失，二阶非

8、线性流作以下分析。体阻尼作用增强，从而