董學(xué)朝，張興振

（安徽江淮汽車(chē)股份有限公司，安徽 合肥 230031）

載貨車(chē)懸置系統(tǒng)優(yōu)化分析及改進(jìn)

董學(xué)朝，張興振

（安徽江淮汽車(chē)股份有限公司，安徽 合肥 230031）

針對(duì)公司某款中型載貨車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)懸置隔振效果差的問(wèn)題，提出了相對(duì)應(yīng)的解決方案。根據(jù)現(xiàn)有車(chē)輛實(shí)驗(yàn)測(cè)定的振動(dòng)數(shù)據(jù)和現(xiàn)有軟墊的剛度參數(shù)，優(yōu)化懸置系統(tǒng)的參數(shù)，應(yīng)用ADAMS軟件的分析優(yōu)化，并通過(guò)振動(dòng)試驗(yàn)的測(cè)定，最終達(dá)到優(yōu)化懸置隔振的目標(biāo)。為以后的載貨車(chē)的懸置優(yōu)化分析計(jì)算提供參考依據(jù)。

懸置系統(tǒng)；仿真分析；隔振；匹配設(shè)計(jì)

CLC NO.: U464.9 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2015)06-04-03

前言

隨著汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展，商用車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)馬力的不斷提高，人們對(duì)汽車(chē)的舒適性要求卻越來(lái)越高，使得振動(dòng)問(wèn)題變得日益突出。動(dòng)力總成是汽車(chē)的組成部分，懸置系統(tǒng)是與汽車(chē)動(dòng)力總成相關(guān)的重要組成部分，是影響汽車(chē)的乘坐舒適性和整車(chē)平順性及NVH性能的重要因素。動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)是動(dòng)力總成與車(chē)架之間的連接橋梁，隨著汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展，動(dòng)力總成的振動(dòng)成為了整車(chē)振動(dòng)的主要部分之一。為改善汽車(chē)的乘坐舒適性，懸置必須具有良好的隔振作用。

某中型載貨車(chē)在生產(chǎn)裝車(chē)后，發(fā)現(xiàn)懸置軟墊的靜態(tài)變形量較大，在做振動(dòng)試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，后懸置隔振率偏小，基于此，針對(duì)該中型載貨車(chē)的懸置系統(tǒng)進(jìn)行分析匹配計(jì)算，再結(jié)合性能實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證對(duì)懸置系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。

1、動(dòng)力總成-懸置系統(tǒng)數(shù)模和參數(shù)

動(dòng)力總成-懸置系統(tǒng)模型

原車(chē)動(dòng)力總成-懸置參數(shù)信息

坐標(biāo)系為以曲軸與飛輪殼后端面為原點(diǎn)，沿曲軸線向變速箱方向?yàn)?X，向右(從飛輪殼端看)為+Y,向上為+Z(平行活塞運(yùn)動(dòng)方向)。

針對(duì)上面提供現(xiàn)有懸置系統(tǒng)提供的參數(shù)，應(yīng)用ADAMS和MATLAB軟件，進(jìn)行理論分析計(jì)算。計(jì)算結(jié)果如下:

原車(chē)懸置系統(tǒng)計(jì)算結(jié)果分析：

(1)6自由度模態(tài)頻率分析；

Fore/Aft模態(tài)頻率稍低，一般要求大于5Hz；

Bounce與Roll頻率間隔太少，Bounce與Roll為兩個(gè)主要方向，一般要求頻率間隔2Hz以上。

Lateral與Bounce頻率間隔較少，一般要求Lateral與Bounce頻率間隔1Hz以上；

(2)六自由度解耦率分析：

Bounce與Roll解耦率低，Bounce與Roll為兩個(gè)主要方向，一般要求解耦率大于80%；

(3)懸置預(yù)位移分析。

前后四種懸置預(yù)位移偏大，懸置疲勞耐久潛在失效風(fēng)險(xiǎn)較大，一般公路用車(chē)懸置預(yù)位移約3.5mm-4mm。

2、懸置系統(tǒng)優(yōu)化及分析驗(yàn)證

綜合整體考慮，改變懸置軟墊安裝角度，優(yōu)化軟墊的剛度參數(shù)，從而使軟墊預(yù)壓縮量調(diào)整到合理的范圍內(nèi)，懸置系統(tǒng)的隔振率達(dá)到合理的狀態(tài)。

結(jié)合優(yōu)化后的軟墊剛度和懸置系統(tǒng)提供的參數(shù)，進(jìn)行理論分析計(jì)算。計(jì)算結(jié)果如下:

優(yōu)化方案-懸置系統(tǒng)計(jì)算結(jié)果分析：

（1）6自由度固有頻率分析；

Fore/Aft固有頻率稍低，一般要求大于5Hz；

Bounce與Roll頻率間隔較小，Bounce與Roll為兩個(gè)主要方向，一般要求頻率間隔2Hz以上。

（2）六自由度解耦率分析：

六自由度解耦率良好；

（3）懸置預(yù)位移分析。

前后四種懸置預(yù)位移合理。

在不改變整體懸置結(jié)構(gòu)的前提下，經(jīng)過(guò)多輪的分析：第一階的固有頻率較低，Bounce與Roll頻率間隔較少，為1.17Hz。

針對(duì)此車(chē)在進(jìn)行整車(chē)振動(dòng)試驗(yàn)做對(duì)比。

根據(jù)前后懸置振動(dòng)實(shí)驗(yàn)分析對(duì)比發(fā)現(xiàn)：

優(yōu)化后的懸置隔振率全部小于20%（除了右后懸置），符合中型載貨車(chē)隔振率在20%-25%的需求。并且整車(chē)進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)座椅 駕駛室振后加速度較小,在怠速時(shí)，沒(méi)有明顯振感,整車(chē)在做完可靠性試驗(yàn)后,軟墊也沒(méi)有發(fā)生故障。此方案可行。

3、結(jié)語(yǔ)

在發(fā)動(dòng)機(jī)懸置設(shè)計(jì)過(guò)程中，一般先進(jìn)行理論計(jì)算，再進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，以理論計(jì)算為指導(dǎo)，以試驗(yàn)驗(yàn)證為基準(zhǔn)，使發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)符合減振要求。

在進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，一般來(lái)講需要滿足以下要求：

（1）能在所有工況下承受動(dòng)、靜載荷，并使發(fā)功機(jī)總成在所有方向上的位移處于可接受的范圍內(nèi)，不與底盤(pán)上的其他零部件發(fā)生干涉。同時(shí)在發(fā)動(dòng)機(jī)大修前，不出現(xiàn)零部件損壞。

（2）能充分地隔離由發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的振動(dòng)向車(chē)架及駕駛室的傳遞，降低振動(dòng)噪聲。

（3）能充分地隔離由于路面不平產(chǎn)生的通過(guò)懸置而傳向發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)，降低振動(dòng)噪聲。

[1] 余志生． 汽車(chē)?yán)碚摚本迦A大學(xué)出版社，2000.

[2] 張小虞．汽車(chē)工程手冊(cè) 設(shè)計(jì)篇．北京．人民交通出版社，2001.

[3] 周志革等．發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)．機(jī)械設(shè)計(jì)第20卷，2003.

[4] 陳家瑞．汽車(chē)構(gòu)造．北京．機(jī)械工業(yè)出版社，2000.

[5] 劉冰．動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)傳遞率過(guò)大的改進(jìn)設(shè)計(jì) 新技術(shù)新工藝數(shù)字技術(shù)與機(jī)械加工工藝裝備，2010.

Engine Mount system optimization analysis and design improvements

Dong Xuechao, Zhang Xingzhen
(Anhui Jianghuai Automobile Co., Ltd., Anhui Hefei 230031)

For a mid-sized truck engine mount problem of poor isolation effect, it proposed the corresponding solution. According to the experimental determination of the vibration data of existing vehicles and existing upholstered stiffness parameters to optimize the parameters of engine mounting system, we apply analysis and optimization software ADAMS, and by measuring the vibration test, and ultimately achieve the goal of optimization engine mounting system. for the future engine mounting system optimization analysis computing trucks,providing some references.

engine mounting system; simulation analysis; vibration isolation; matching design

U464.9

A

1671-7988(2015)06-04-03

董學(xué)朝，就職于安徽江淮汽車(chē)有限公司商用車(chē)研究院。