發(fā)動(dòng)機(jī)懸置設(shè)計(jì)1課件

1、發(fā)動(dòng)機(jī)懸置設(shè)計(jì)1發(fā)動(dòng)機(jī)懸置設(shè)計(jì)1 Fig.2 發(fā)動(dòng)機(jī)懸置實(shí)例在右懸置上方還有一個(gè)拉桿后懸置前懸置左懸置Fig.2: 搭載在V6發(fā)動(dòng)機(jī)的FWD車型上所使用的發(fā)動(dòng)機(jī)懸置案例：前懸置、后懸置以及左懸置三點(diǎn)來支撐起發(fā)動(dòng)機(jī)。然后通過拉桿來控制加、減速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的位移。至于前懸置，則采用了主動(dòng)懸置。 Fig.2 發(fā)動(dòng)機(jī)懸置實(shí)例在右懸置上方還有 Fig.3 發(fā)動(dòng)機(jī)懸置的歷史沿革 Fig.3: 展示到目前為止發(fā)動(dòng)機(jī)懸置的沿革歷史 Fig.3 發(fā)動(dòng)機(jī)懸置的歷史沿革 Fig.4 發(fā)動(dòng)機(jī)支撐方式 鐘擺式 懸置Fig.4: 主要發(fā)動(dòng)機(jī)的搭載型式示意圖在縱置RWD車型上，發(fā)動(dòng)機(jī)重心支撐型式為主流。通過對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)懸置的安裝角

2、度，剛度比的優(yōu)化，來保證發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩軸和弾性軸保持一致。同時(shí)，在橫置的FWD車型上，一般采用的是在慣性主軸上來布置，特別是在小型車上，采用鐘擺式懸置的比例很多。 Fig.4 發(fā)動(dòng)機(jī)支撐方式 鐘擺式Fi Fig.5 隔振橡膠的特征11. 材料本身具有彈性要素的同時(shí)、還具有衰減性2. 具有三方向的彈性主軸橡膠材料本身就具有彈性要素的同時(shí)，還具有衰減性。而且從產(chǎn)品狀態(tài)上來分析，還同時(shí)具有X、Y、Z三個(gè)彈性主軸。一般來考慮彈性要素、衰減特性的大小、以及各懸置的彈性主軸方向等參數(shù)，來設(shè)計(jì)隔振橡膠。 Fig.5 隔振橡膠的特征11. 材料本 Fig.6 隔振橡膠的特征2壓縮方向（P）的剛度計(jì)算方法示意：基

3、本上可以參考虎克定律來定義。Eap為楊氏模量，但是中間包含了能支配形狀率（S）的項(xiàng)目。在壓縮拉伸的時(shí)候，由于還有厚度（h）時(shí)刻在產(chǎn)生變化，因此，表現(xiàn)為剛度的非線性特性。 Fig.6 隔振橡膠的特征2壓縮方向（P Fig.7 隔振橡膠的特征3剪切方向的剛度剪切方向橫剛度剪切方向（S）的剛度計(jì)算方法示意：此處的Gap是只當(dāng)做橫剛度來表示。當(dāng)然其中，包含有支配和壓縮（C）方向一樣的h/a形狀的項(xiàng)目。但是剪切方向的變形一般來說厚度（h）變化小，因此剪切方向的剛度是比較線性的。 Fig.7 隔振橡膠的特征3剪切方向的剛 Fig.8 隔振橡膠的特征4傾斜搭載的場(chǎng)合傾斜搭載的場(chǎng)合時(shí)剛度計(jì)算方法示意：一般來說

4、，縱置發(fā)動(dòng)機(jī)的懸置系統(tǒng)會(huì)有一個(gè)傾斜角度。作為整車的上下（Z）方向的剛度要求，可根據(jù)懸置單體以及壓縮（C）方向、剪切（S）方向的剛度來計(jì)算出來。 Fig.8 隔振橡膠的特征4傾斜搭載的場(chǎng) Fig.10 隔振橡膠的特征6主要懸置類型的三方向的剛度比例示意：一般來說，結(jié)合考慮剛度的比例來選定合適的懸置類型 Fig.10 隔振橡膠的特征6主要懸置類 Fig.11 隔振橡膠的特征7上圖示意的是在兩個(gè)隔板之間在加入一片隔板時(shí)的壓縮方向（C）和剪切方向（X.Y）剛度比例的變化。 Fig.11 隔振橡膠的特征7上圖示意的是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)懸置的要求機(jī)能固有振動(dòng)數(shù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)懸置的要求特性隔振橡膠技術(shù)變遷的背景橡膠材料的特

5、征（）天然橡膠的生產(chǎn)隔振材料的特征（）對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)懸置的要求機(jī)能 Fig.12 對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)懸置的要求機(jī)能1. 支撐發(fā)動(dòng)機(jī)處于正確的位置靜剛度2. 抑制發(fā)動(dòng)機(jī)的位移（啟動(dòng)、起步/制動(dòng)、過坎時(shí)。）低頻領(lǐng)域的高剛度3. 隔斷發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)低剛度4. 抑制發(fā)動(dòng)機(jī)支撐系的共振高衰減Fig.12 介紹的是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)懸置的基本機(jī)能要求基本機(jī)能就是1. 支撐發(fā)動(dòng)機(jī)；2.控制大載荷時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的位移；3.隔斷發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)；4.抑制發(fā)動(dòng)機(jī)/懸置系統(tǒng)的共振 Fig.12 對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)懸置的要求機(jī)能1. 支 Fig.13 發(fā)動(dòng)機(jī)支撐系的振動(dòng)1. 發(fā)動(dòng)機(jī)支撐系的共振頻率（固有振動(dòng)頻率）2. 怠速時(shí)的加振頻率 怠速轉(zhuǎn)速： 600rpm 四

6、缸機(jī)：20Hz（發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速2階） 六缸機(jī)：30Hz（發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速3階）Fig.13 介紹了一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)支撐系振動(dòng)的例子發(fā)動(dòng)機(jī)以及發(fā)動(dòng)機(jī)懸置可以以1自由度的模型來考慮。但是，發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱的重量為2500N，那么當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)懸置的剛度合計(jì)為700N/mm的時(shí)候，該共振頻率大約在8Hz左右。怠速時(shí)的噪音以及振動(dòng)是駕駛者最為敏感的現(xiàn)象，而右發(fā)動(dòng)機(jī)引發(fā)的主要振動(dòng)4缸機(jī)時(shí)為20Hz周邊，V6發(fā)動(dòng)機(jī)為30Hz周邊。如何降低此范圍內(nèi)的振動(dòng)傳達(dá)率是發(fā)動(dòng)機(jī)懸置的一個(gè)重要機(jī)能。 Fig.13 發(fā)動(dòng)機(jī)支撐系的振動(dòng)1. 發(fā)動(dòng)機(jī) Fig.14 對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)懸置的要求特性乘坐舒適性 812Hz 怠速振動(dòng) 30Hz實(shí)車特征懸置要求Fi

7、g.14為對(duì)于汽車的振動(dòng)、噪音、乘坐舒適性（NVH）、對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)懸置要求特性的示意例怠速工況下，發(fā)動(dòng)機(jī)本身變成了激振源，因此為了降低怠速振動(dòng)領(lǐng)域的振動(dòng)傳達(dá)率，就要求懸置有低剛度。而在車輛行駛的時(shí)，如果路面的激勵(lì)和發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)相耦合，這樣在其共振帶范圍內(nèi)就會(huì)引起較大的振動(dòng)。因此為了抑制此共振，就要求懸置在此共振范圍內(nèi)（812Hz）有高的隔振率。 Fig.14 對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)懸置的要求特性乘坐舒適 Fig.15 隔振橡膠的技術(shù)變遷背景 N（噪音）V（振動(dòng)）H（乘坐舒適性）的改善對(duì)舒適的駕乘空間要求是車輛商品性的重要因素Fig.15展示的為整車發(fā)生問題時(shí)的車速和相關(guān)頻率的示意圖。在同一頻段下（540Hz），低

8、剛度（怠速）和高衰減性能（啟動(dòng)時(shí)、加減速時(shí)、發(fā)動(dòng)機(jī)震顫）對(duì)懸置的橡膠材料要求是相反的，這也是發(fā)動(dòng)機(jī)懸置設(shè)計(jì)的難點(diǎn)之處。 Fig.15 隔振橡膠的技術(shù)變遷背景 Fig.17 橡膠材料的特征-2天然橡膠丁苯橡膠順丁橡膠丁基橡膠乙丙橡膠氯丁橡膠隔振橡膠所使用的橡膠材料特征示意天然橡膠在隔振橡膠元件里是使用最多的，但是根據(jù)要求性能的要求，為了取得更好的性能平衡性，也有采取各種配方的橡膠。 Fig.17 橡膠材料的特征-2天然橡膠丁苯發(fā)動(dòng)機(jī)懸置設(shè)計(jì)1發(fā)動(dòng)機(jī)懸置設(shè)計(jì)1發(fā)動(dòng)機(jī)懸置設(shè)計(jì)1發(fā)動(dòng)機(jī)懸置設(shè)計(jì)1發(fā)動(dòng)機(jī)懸置設(shè)計(jì)1發(fā)動(dòng)機(jī)懸置設(shè)計(jì)1系統(tǒng)設(shè)計(jì)懸置系統(tǒng)的例系統(tǒng)和特性分析（roll剛性）6自由度固有頻率分析怠速振動(dòng)分析單體特征分析液壓懸置的基本構(gòu)造（）主動(dòng)懸置系統(tǒng)設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)懸置設(shè)計(jì)1發(fā)動(dòng)機(jī)懸置設(shè)計(jì)1發(fā)動(dòng)機(jī)懸置設(shè)計(jì)