發(fā)動機激勵的整車振動(參考版)
2025-06-30 13:34本頁面
【正文】 ”線性的液壓懸置”實現(xiàn)。路面不平激勵形成的振動只有在特定的街道上才發(fā)生，而發(fā)動機激勵形成的振動總是存在，所以人們一般用低固有頻率動力總成和橡膠阻尼來消除噪聲。發(fā)動機激勵形成的振動，對底盤振動的舒適性以及由此形成的室內(nèi)噪聲正好相反，這時發(fā)動機固有頻率必須低。對慣性力激勵.γaggr,z/2π〈21Hz，. 橡膠懸置 也可總結(jié)為，動力總成懸置有明確的任務分工。橡膠阻尼對共振作用不大。如果這么小的值不能實現(xiàn)，因發(fā)動機力矩變化導致較大的動力總成位移，那么將形成不均勻燃燒引起的共振。不均勻燃燒時，例如對4缸直列發(fā)動機，,與此相關(guān)的激勵頻率為ωmin/2π=。，對超過臨界值的范圍，橡膠阻尼比液力阻尼好，負荷不隨頻率升高而升高，幅值也較小。懸置作用力Fl幅值正比于γaggr,z的平方，作用力矩ML正比于γaggr,φ的平方。對6缸直列發(fā)動機沒有慣性力激勵，所以γaggr,z可任意選擇。起作用到什么程度，與整個振動系統(tǒng)有關(guān)。不耦合時，它為零。,給出了不耦合和耦合相互比較的情況。這樣耦合就有影響。另外就是各缸不均勻燃燒產(chǎn)生的燃燒激勵。,b 除了4沖程4缸直列發(fā)動機總是存在的2階激勵外，不均勻 勵. 迄今為止討論的例子都是傳動機構(gòu)沒有耦合時的直線和角位移，現(xiàn)在取消這個假設，就慣性力和慣性力矩激勵而言，對底盤，懸置的作用力和力矩極限值是很重要的。第1和第2階激勵振動產(chǎn)生較小的懸置力矩，因為其峰值位于這個轉(zhuǎn)速范圍以下。=900min1重合，對應于激振頻率：ω/2π=(Nm/60)=由此將形成對底盤和乘客較大的振動。如果每一缸的燃燒過程不一樣，應注意共振峰值向小發(fā)動機轉(zhuǎn)速方向移動。對簡單系統(tǒng)而言，共振幅值位于無耦合， 無阻尼時發(fā)動機的固有頻率 γAggr. Φ/2π附近，例如6Hz。但它的實際值比較小。由此可以得出一個基本的結(jié)論：橡膠阻尼效果優(yōu)于液壓阻尼，發(fā)動機的固有頻率應盡可能的低。為了達到這個目的，“簡單振動”的結(jié)果，作為評價參數(shù)，懸置作用力矩ML和作用力 Fz 為對底盤振動的激勵再一次被提出來。懸置作用力FL由慣性力FZ激勵產(chǎn)生，按式()為：Fz=4msγλρω2 cos2ωt,只考慮2階慣性力， Fz 幅值為。對橡膠阻尼而言 ,由于 (1/=1),懸置力矩不會升高,因此在這種狀態(tài)下,也是橡膠阻尼好。”工況特性”,在平坦路面行駛時,與風阻系數(shù)相對應的發(fā)動機力矩隨車速V,也就是動態(tài)燃燒力矩激勵隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速的平方成正比。此外，除像膠阻尼外，實現(xiàn)較低的動力總成固有頻率γaggr,z和γaggr,ф總是有利的。慣性力激勵時,對具有液力阻尼的液壓懸置而言,懸置負荷隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速的升高而升高。,編輯出了相對于懸置負荷真實幅值的極限值,也就是漸進值，并按發(fā)動機的3個基本激勵：慣性力、慣性力矩、燃燒力矩，以及液力阻尼和橡膠阻尼加以分類。()()特殊情況下,動力總成系統(tǒng)去耦,CΔ=0,KΔ=0,這時懸置的作用力僅與慣性力Fzi成比例。由此獲得的這些值用一般的公式就可以描述,并且從中很容易導出動力總成懸置的計算限值。在這種情況下，最小發(fā)動機轉(zhuǎn)速900min1=15s1,相應的2階最低激振頻率為30Hz,這一數(shù)值超過了固有頻率 ／2 π,共振現(xiàn)象不會出現(xiàn)。可將其分為單一的，不同頻率組成的正弦波函數(shù)。對于車身而言，底盤上的每一點的加速度明顯是不一樣的。，車身加速度為零的假設是沒有意義的。即有：為了計算方便，可以將振動系統(tǒng)加以簡化，,同時方程式組也得以簡化并得到如下形式： a 。各缸不均勻燃燒時， ，它經(jīng)常是不滿足的。為此必須滿足以下2式：ω＞21/ ω＞21/。這里需要考慮最小發(fā)動機轉(zhuǎn)速和最小振動階數(shù)。．剛性和彈性動力總成支撐對比 對底盤的激勵在按上面的公式討論一般情況之前，下面先簡單介紹需要注意的事項，這有助于加快對主要東西的理解。圖中給出了慣性力矩在剛性和彈性支撐條件下的減振能力對比，在高頻區(qū)域，與車身剛性連接時，將激勵出高的加速度，底盤振動強烈，形成大的噪音。直列4缸發(fā)動機 2階 30至200Hz 4 階 60至400Hz直列6缸發(fā)動機 3階 45至300Hz 6 階 90至600Hz對于均勻燃燒，慣性力矩頻率范圍與上述范圍一致，對于不均勻燃燒，這時的頻率范圍較低,。振動系統(tǒng)忽略 了座位 1人，2個輪胎上的車身質(zhì)量為2m’x，,輪距l(xiāng)。，從中可以看出，相對于曲軸軸向方向的綜合振動激勵力矩MxΣ和Maggr包括慣性力矩Mxm和燃燒力矩 Mxg 的動態(tài)部分，此 外與計算有關(guān)的參數(shù)還有垂直作用在車身上的慣性力Fz，動力總成重心Saggr距離ex。為了簡化問題，假設車身為剛性，以便于通過彈性底盤確定動力總成系統(tǒng)的固有頻率?！ 那懊娓髡驴梢钥闯?，往復活塞式發(fā)動機工作時將產(chǎn)生交變載荷，如：慣性力，慣性力矩和燃燒力矩。由圖可以看出，不僅1階和2階振動較大。２階力矩在2種工況都有，但與均勻燃燒相比幅值有些變化。,某缸產(chǎn)生一個微小的燃燒力矩差。但是對于不均勻燃燒而言，這些階的振動激勵都存在。當然燃燒力矩的幅值也很小，不過當有較大的附件輪系負荷或自動變速箱＂蠕動＂工況時，該值將有所變大。除了行駛過程中的振動激勵之外，還存在車輛靜
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