动力总成悬置系统的布置设计与解耦优化.pdf

第 1 期 机电技术 49 动力总成悬置系统的布置设计与解耦优化 李玉桂 (东南(福建)汽车工业有限公司研发中心，福建 福州 350119) 摘 要：介绍悬置系统在发动机舱的布置方法，建立了动力总成悬置系统的动力学模型，提出了选择悬置系统的原 则，对动力总成悬置系统的刚度和频率进行设计分析并进行了振动解耦优化。 关键词：动力总成；悬置系统；设计方法；解耦优化 中图分类号：U463.33 文献标识码：A 文章编号：1672-4801(2012)01-049-05 悬置系统是汽车动力底盘的重要组成部分， 汽车动力总成悬置系统多采用三点或四点支 是影响汽车的乘坐舒适性和整车平顺性及 NVH 承。通常在选择支承点时要考虑发动机的排量和 性能的重要因素。动力总成悬置系统是动力底盘 型式。三点支承的优点是不管汽车怎样颠簸、跳 与车身之间的连接桥梁，随着汽车技术的发展和 动，它总能保证各支承点处在一个平面上，这就 路况的不断改善，动力总成成了汽车的最大振动 大大改善了机体的受力情况。目前有很多汽车发 源，为改善汽车的乘坐舒适性，悬置必须具有良 动机即使是采用四点支承的也力求将飞轮端的那 好的隔振作用。一方面，悬置要阻隔发动机振动 两点尽量靠拢，以达到三点支承的效果。三点悬 源向车身侧传递动力，这类隔振形式称为积极(主 置系统，通过合理设计可以达到上下方向、扭转 动)隔振；另方面，需阻止路面不平激励传给发动 振动的独立解耦，从而大幅减小了耦合振动。其 机造成的振动和冲击，这类隔振形式称为消极(被 中左右悬置通常接近扭转惯性轴位置布置，主要 动)隔振。可见动力总成的悬置系统必须起双重隔 支持上下方向的振动解耦。右悬置通常采用效果 振的作用，从隔振角度而言，希望悬置越软越好， 更佳的液压悬置，与发动机连接布置，支持隔离 以期将振动隔离到最小；而从支承和限位的角度 发动机燃烧激励、惯性力激励。左悬置通常就采 来讲，由于布置空间和结构的限制，希望悬置越 用普通的橡胶悬置，与变速箱连接布置，在隔离 硬越好，所以合理选择和优化悬置系统的刚度设 激振的同时起到动力总成限位的作用。后悬置通 计是极其重要的。 常与变速箱连接布置，承受扭矩，重点起到动力 本文以 SEM 某款轿车的动力总成悬置系统 总成的纵向限位。动力总成四点悬置布置中，承 布置为平台，对动力总成悬置系统的设计和优化 受扭矩的前后两个悬置的高度尽可能与动力总成 进行研究总结举隅。 质心的高度相同，左右两个悬置应布置在扭矩轴 上，如条件不允许，应尽可能靠近扭矩轴并完全 1 悬置系统的布置方式及其位置选择 承受动力总成的重量。四点悬置系统，同样可以 1.1 悬置系统的设计要求 达到上下方向、扭转振动的独立解耦，从而大幅 动力总成的悬置主要起着支承、限位和隔振 减小了耦合振动的要求。相对于三点悬置系统， 三个作用。在设计时必须达成如下要求： 四点式悬置的稳定性好、能克服较大的转矩反作 1) 在所有工况下能承受动、静载荷，并使发 用力，不过扭转刚度较大，不利于隔离低频振动。 动机总成在所有方向上的位移处于可接受