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发动机滚动振动、与车体对上下振动的
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振动回应的合成。
・悬置的传递特性、是以悬置系统的滚动刚性值
和上下刚性值来评价的、与悬置的方式无关。
•以下、将发动机悬置简化、 •分析发动机起振力的传递性。
•关于怠速振动的对策
•②直列4缸发动机的起振力-概要
•B
•B •上下力-往复惯性部分
• ～（活塞系重量）×（发动机转数ω）
•输入频率和振动系统的固有值、将决定之后的 •振动传递特性。
•振动控制要素 •弹性区域；弹簧刚性（K） •共振区域；衰减（C) •质量区域；质量M)
•振动传递率
•fn •√2 fn
•共振区域 •弹性区域 •质量区域
•防振区域
•频率 Hz
•发动机悬置系统的振动形态与ＮVＨ项目
•频率 （Hz） •振动形态
•・对于较重、高输出的发动机、重心支撑方式有利。 • 但是如果能充分确保悬置的容量的话、对振动面 • 很有利。
•关于主要振动问题的对策
与发动机悬置相关的主要振动噪音问题如下所举
•现 象
•起振力成分
•上•左•前•滚•颠•摇 •下•右•后•动•簸•摆 •1
•频率区域（Hz)
•5 •10 •50 •100 •500 •1000
•在扭矩滚动轴上设置动力装置的主悬置、 •支撑重量、用软弹簧接受主要的滚动力 •・由于动力装置会以扭矩滚轴为中心旋转、 • 需要设置防止这种旋转的滚动限位器悬置
•扭矩 • 滚动轴
•主悬置
•滚动悬置（软弹簧）
•关于发动机悬置的布置
•②种类-1)惯性主轴方式悬置 2/3
•非偶合化的观点
•相对主要起振力方向(滚动方向)的输入、应尽量避免发生 •其他的方向成分。
•・NVH现象的模拟研讨
•①初期数据的准备 • ・动力装置规格,输出,惯性力矩等
•②初期讨论 • ・重心位置 ・扭矩滚轴
•③弹性滚轴设定
•④限制系统基本讨论
•⑤滚动输入对策 • ・最大输入时的滚角、滚动刚性讨论
•是否满足NVH性能目标值？
•NO
•⑥各悬置的刚性讨论
• ・确保滚动刚性,各悬置点的输入
•YES
•确认对变动要因的对策性
•NO
•⑦防振性能的综合确认
• ・高频率振动传递性,位置和刚性的确认
•成本,重量、装配性的确认
•NO
•⑧与车体的特性整合性确认
• ・音响度的确认,特性变更讨论
•提案
•关于怠速振动的对策
•①怠速振动要因
• ・ 发动机的滚动力矩与上下力为起振力。
• ・ 怠速振动是指各悬置点传递的
•关于发动机悬置的布置
•②种类-2)重心支撑方式悬置 1/3
•（观点）
•悬置点的配置尽量围绕动力装置的重心点、 •适当分配弹簧系数与重心点的距离、采取让各 •悬置点分担重量的方式 • 各悬置具有分担重量和防振2种作用。
•左悬置 (变速器）
•右悬置 (发动机）
•后悬置
•关于发动机悬置的布置
•②种类-2)重心支撑方式悬置 2/3
•①基本-3)考虑偶合的理论公式
•・发动机悬置系统、6自由度的振动系统。
•外力； •反应；
•前后 •左 •Bounce •Pitch •Roll •Yaw 右
•质量行列
•衰减行列
•刚性行列
•关于发动机悬置的布置
•①基本-4)2个滚轴的考虑
•①扭矩滚轴
• 曲轴周围有扭矩负荷时、在旋转轴上、惯性主轴成为
• 基础、在通过同一个重心的同时、向若干曲轴侧倾斜
•
－由动力装置的质量分布确定
•②弹性滚轴
• 在悬置支撑的动力装置上、有静态扭矩负荷时的旋转轴
•
－由发动机悬置的位置、刚性确定
•①
•扭矩滚轴
•②
•惯性主轴
•C.G
•弹性滚轴
•动态扭矩
•关于发动机悬置的布置
•②种类-1)惯性主轴方式悬置 1/3
•（观点）
•主要的振动系统
•关于发动机悬置的布置
•①基本-1)低ｆｎ(固有值)化
•发动机悬置的３个作用之中、在确保重量分担性 •与搭载性这两个的同时、还有一个作用就是提高 •防振性、这也是布置设定的目的之一。
•①反弹 •②滚动
•对于主要起振力方向、 •极力减小弹簧系数、 •使该方向的共振频率 •(固有值)变小。
•主要起振力方向上的对策
•关于发动机悬置的布置
•①基本-2)非偶合化1/2
•另一个目的是非偶合化。即追求主要
•起振力方向的防振性的同时、控制他方向成分
•的振动増加。
•①不偶合的情况
•１方向只(反弹）
•探讨比较容易
•传递率
•②偶合的情况 •２方向(反弹、颠簸）
•探讨比较复杂
•传递率
•关于发动机悬置的布置
•1.Ｐ/Ｐ 支撑性 •○
•2.振动特性适应性 •○
•・4点上全方向
• 支撑、约束性好。 •・大扭矩发动机 • 亦可对应。
•・4点上上下、前后 • 的２个方向上、 • 组合自由度多、 • 适应范围广。
•３.与车体特性的結合
•△
性
•・输入点数量、输入 • 方向多、对其他NVH • 问题的对应也需要 • 考虑。
•发动机起振力频率区域
•传
•导
•率
•ω0•√•2•ω0
•频率
•（共振频率）
•根据这样的关系来选定发动机悬置系统的 •弹簧刚性和布置
•4缸C2成分
•发动机悬置の役割
•③防振性 ４/６
•发动机悬置的作用
•③防振性 ５/６
•探讨实例(4缸发动机、怠速振动情况）
•怠速转数
；６００～７５０ｒｐｍ
•发动机起振力频率
•发动机悬置的作用
•②搭载性 1/2
•动力装置会因驱动反作用力、操纵以及路面干扰 •伴随的车辆举动变化、而产生支撑重量所伴随态 •位移、以及动态位移。为了避免与周边零件的干涉、 •需要对这些动态位移进行控制。
•F
•限位器
•
动态
•
状态
•静态
•状态
•x
•发动机悬置的作用
•②搭载性 ２/3
•支撑重量所伴随的静态位移一般是指向上下方向的、 •而动态位移根据外力要因的不同，方向是不一样的。
•怠速振动 •加速冲振 •P/P 摇动 •P/P振动轰鸣 •发动机噪音 •齿轮噪音
•包括悬置 •支架弹性 •振动
•发动机悬置系统的确定过程实例
•NVH性能目标值设定
•具体的讨论项目
•动力传动模型的制作及计算 •（各类别、线形、非线形）
•是否满足限制条件？
•NO
•YES
•车辆模型的制作及计算 •・刚性最佳化
•发动机悬置要素的具体实例1/3
•切饼型
•・在３个方向的弹簧上、 • 压缩方向的弹簧系数高、 • 切断方向的弹簧系数低、 • 设置安装倾角、通过调整压缩方向与切断方向的贡献 • 比例、可以设定各方向的弹簧系数。
•发动机悬置要素的具体实例 2/3
•圆筒型
•・在３个方向的弹簧上、 • 圆周方向为压缩方向、弹簧系数高、 • 轴方向及旋转方向为切断方向、 • 弹簧系数低。
•发动机悬置要素的具体实例 3/3
•FF车 •主 •Roll
•FR车 •Front •Rear
•发动机悬置的作用
•发动机悬置的主要作用有一下3点： • ①支撑重量（重量分担性） • ②抑制动态位移（搭载性） • ③降低振动传递（防振性）
•发动机悬置的作用
•①重量分担性 1/2
•由于发动机悬置是通过介入弹性体来支撑动力装置 •的重量、对于分担的重量、悬置需要具备能够在充分 •的线形区域进行支撑的静态弹簧系数。
发动机悬置系统
•内 容
•・什么是发动机悬置？ •・发动机悬置的作用？ •・关于发动机悬置的布置 •・关于发动机悬置的方式 •・关于主要振动问题的对策
•什么是发动机悬置？
•・支撑动力装置 (发动机＋变速器）的 • 重量、 • 抑制由于包括内部反作用பைடு நூலகம்的外力造成的对 • 动力装置的动态位移、 • 防止来自发动机等处的起振力向车身 • 振动传递 • 是一种缓冲系统。
•(1)往复惯性质量
• 引发的上下起振力
• 4mrω2e2cos(2ωｔ）
•
e2=1/λ+1/4λ3
；２０～２５Ｈｚ
•(曲轴旋转２次成分 C2)
•发动机悬置系统的共振频率；
•传递度为1的频率；
•
（２０～２５Ｈｚ）/√２＝14～18Ｈｚ
•偏低设定
•～１０Hz
•发动机悬置的作用
•③防振性 ６/６
•发动机悬置系统实际上属于多自由度系统、 •固有值各不相同、具有传递特性。
•①反弹
•③上下颠振
•②滚动
•④左右摇振
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×COS(2ωｔ）
•R
•R •滚动力矩 –往复惯性部分 • ～（活塞系重量）×（发动机转数ω）
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× SIN(2ωｔ）
•滚动力矩 –燃焼部分
• ～－（活塞直径）2×（连杆长度）
•
× SIN(2ωｔ）
•上下力成分（COS成分）与滚动成分（SIN成分）有 •90°的相位差。
•关于怠速振动的对策
•②直列4缸发动机的起振力-公式
•→将主悬置配置在惯性主轴上当然是最理想的、 • 但是如果难以实现的话、应该极力减小与惯性主轴线 • 的偏移量、或者将其配置在与惯性主轴相平行的轴线上。
•扭矩滚轴
•关于发动机悬置的布置
•②种类-1)惯性主轴方式悬置 3/3
•（得失）•４点支撑（惯性主轴）
•采用代表车型
•・丰田 Corolla •・三菱 Lancer