发动机激励的整车振动
汽车发动机传动系统的振动特性分析
汽车发动机传动系统的振动特性分析汽车作为现代人生活中不可或缺的交通工具，其中的发动机传动系统是其核心部件之一。
发动机传动系统的振动特性是我们在设计和改进汽车时必须要考虑的重要因素。
本文将以汽车发动机传动系统的振动特性分析为主题，探讨其对汽车性能和乘坐舒适度的影响。
1. 振动产生的原因及影响汽车发动机传动系统的振动是由多种原因引起的，包括发动机的工作原理、旋转不平衡、配气系统的不平衡等。
这些振动会直接影响到汽车的性能和舒适度。
首先，振动会导致发动机的失稳和不平衡，降低了发动机的工作效率。
这不仅影响到汽车的燃油经济性，还可能导致磨损加剧和损坏其他发动机部件。
其次，振动会传递到汽车的车身和底盘中，给乘客带来不舒适的感受。
特别是在高速行驶中，振动会加剧乘客的疲劳感，影响安全驾驶。
2. 振动特性的测试方法为了准确分析汽车发动机传动系统的振动特性，需要采用适当的测试方法。
常用的方法包括频谱分析、模态测试和混响测试。
频谱分析是通过采集振动信号，将其转换为频域信号分析振动的幅值和频率。
这可以帮助识别和定位引起振动的原因，进而进行有针对性的改进。
模态测试则是通过施加外力并观察结构的振动模态来分析其特性。
这可以帮助了解结构的固有频率和振动模态，并优化传动系统的设计。
混响测试则是在传动系统中引入随机激励信号，并观察其振动衰减的过程。
通过测量振动信号的幅值随时间的变化，可以分析传动系统的动态特性。
3. 改进传动系统的措施针对振动特性的测试结果，可以采取一系列措施来改进汽车发动机传动系统的性能和舒适度。
首先，可以通过在发动机的旋转部件上增加平衡块来解决由旋转不平衡引起的振动。
这可以有效地减少发动机的振动幅值，提升其工作稳定性。
其次，可以通过优化传动系统的结构和材料来减少振动的传递和共振。
例如，使用吸振材料和减震器来吸收和消散振动能量，降低振动的幅度和频率。
此外，合理设计传动系统的支撑结构和减振装置，也可以有效地减少振动的传递。
关于车身振动及激励源的分析
处，最大位移为 4.414mm。改进后的最大位移出现的 位置没有改变，变形量降低至 4.266mm, 降低了 0.148mm。加强板上未出现明显的应力集中，如图 14。
综合此次改进，通过 CAE 技术有限元分析得出 以下结论：基本解决了侧壁异响及开裂的问题，改 进对白车身一阶、二阶固有频率有所提高，立柱加 强板对立柱起到较大的加强作用。通过主观评价得 出以下结论：95km/h 到 120km/h 高速行驶过程中， 仍然存在一个整车共振点，此次改进没有避开激励 源频率。
测点主要振动频率分布特性列表主要频率分布传动轴转速发动机转速对应车速37004500287035009711837004500438045704380457027003220373042504380457028703500340035503400355021002500290033003400355097118115120115120718598112115120轻型汽车技术200956总237238技术纵横25图19前悬偏频前横?加速度均方根自功率谱图20前轮偏频左前轮轴头加速度均方根自功率谱图21后悬偏频后横?加速度均方根自功率谱图22后轮偏频左后轮轴头加速度均方根自功率谱图19图20图21图22为悬架及轮胎的均方根自功率谱红线代表整车工况为满载的状态蓝线代表整车工况为空载的状态
称为白车身）的各阶自由振动频率和振型，对比方 案改进的效果。初步判断引起车身振动的频率段， 找出对乘坐舒适性影响最大的因素。进一步通过道 路试验 - 频谱分布特征采集及阶次跟踪、悬架和轮 胎的偏频试验、局部传递特性测试找到引起车身振 动的激励源。
2 车内 NVH噪声振动理论分析
车内噪声按照频率范围可分为： （1）影响行驶平顺性的低频振动：它产生的主 要振源由于路面不平度激励使得汽车非悬挂质量 共振和发动机低频刚体振动，从而引起悬挂上过大 的振动和人体座椅系统的共振造成人体的不舒适， 其敏感频率主要在 1- 8Hz，考虑人体不同方向的响 应时可到 16Hz。 （2）车身结构振动和低频噪声：大的车身结构 振动，不仅引起自身结构的疲劳损坏，而且更是车 内低频结构辐射噪声源。其频率主要分布在 20— 80Hz 的频带内。由两方面引起： ①激励源，主要有：道路激励、动力传动系统尤 其是动力不平衡和燃烧所产生的各阶激励、空气动 力激励； ②车身结构和主要激励源系统的结构动力特 性匹配不合理引起的路径传递放大。 （3）各种操纵机构的振动：操纵机构的振动主
汽车动力系统的噪音与振动控制
汽车动力系统的噪音与振动控制在现代社会，汽车已经成为人们生活中不可或缺的交通工具。
然而，随着人们对汽车舒适性和品质要求的不断提高，汽车动力系统的噪音与振动问题逐渐受到关注。
过大的噪音和振动不仅会影响驾驶者和乘客的乘坐体验，还可能对车辆的性能和耐久性产生不利影响。
因此，有效地控制汽车动力系统的噪音与振动至关重要。
汽车动力系统产生噪音和振动的原因是多方面的。
首先，发动机内部的燃烧过程会产生压力波动和机械冲击，这是噪音和振动的主要来源之一。
其次，传动系统中的齿轮啮合、传动轴旋转不平衡等也会引起振动和噪音。
此外，进排气系统中的气流脉动、风扇运转等同样会产生相应的噪音。
为了控制汽车动力系统的噪音与振动，工程师们采取了一系列的措施。
在发动机方面，优化燃烧过程是一个重要的手段。
通过改进喷油策略、进气道设计以及点火正时等，可以使燃烧更加平稳，减少压力波动，从而降低噪音和振动。
同时，采用轻质的活塞、连杆和曲轴等部件，以及增加平衡轴来抵消惯性力，也能有效地减少发动机的振动。
对于传动系统，提高齿轮的制造精度和安装精度，采用合适的齿轮齿形和润滑方式，可以减小齿轮啮合时的冲击和噪音。
此外，使用双质量飞轮、液力变矩器等部件，可以有效地隔离发动机的振动传递，降低传动系统的振动水平。
进排气系统的优化也是降低噪音的关键。
合理设计进气歧管和排气歧管的形状和长度，安装消声器和共鸣器，可以有效地减少气流脉动产生的噪音。
同时，采用隔音材料包裹进排气管道，也能起到一定的降噪作用。
除了在硬件方面进行改进，软件控制策略也在噪音与振动控制中发挥着重要作用。
例如，发动机电子控制单元（ECU）可以根据不同的工况，调整气门正时、喷油时间和点火提前角等参数，以实现更加平稳的动力输出，减少噪音和振动。
在车辆启动和熄火过程中，通过控制发动机的转速变化曲线，也可以降低启动和熄火时的冲击和噪音。
在车辆的整体设计中，采用良好的车身结构和悬挂系统也有助于减少噪音和振动的传递。
汽车产品振动
汽车产品振动振动的定义和分类振动是指物体在空间中往复运动的一种现象。
对于汽车产品来说，振动是指由于发动机、悬挂系统、轮胎等各种原因引起的汽车整车或车内部件的振动。
振动可以分为三种类型：自由振动、强迫振动和自激振动。
自由振动是指物体自身的固有频率和自身的特性造成的振动。
强迫振动是外界施加在物体上的振动力所引起的振动。
自激振动是指物体内部的非线性元件在发生滞后现象时引起的自激振荡。
汽车产品振动的原因和影响汽车产品振动的原因主要有以下几个方面：1.发动机振动：发动机在运转过程中会产生振动力，特别是在低转速和高转速时振动力更大。
这些振动力会传递到整个车身和底盘系统，引起汽车的振动。
2.悬挂系统振动：悬挂系统是汽车的重要部件之一，它能够缓冲路面的不平，保证驾驶舒适性。
但悬挂系统自身也会发生振动，特别是当经过凸起和凹陷路面时，悬挂系统会受到外力的作用而产生振荡。
3.轮胎振动：轮胎与地面之间的摩擦力会引起轮胎的振动，尤其是在高速行驶时，轮胎的振动会较为明显。
4.车辆失衡：车辆在制造过程中可能会存在零部件制造不精确、安装不准确等问题，这些问题都会导致车辆在行驶过程中出现振动。
汽车产品振动给驾驶者和乘客带来一系列的影响，包括：1.驾驶舒适性下降：汽车振动会导致驾驶者的手臂、脚底、座椅等部位感受到明显的震动，从而降低了驾驶的舒适性。
2.乘坐舒适性下降：汽车振动会使乘客在座椅上感受到明显的震动，影响乘坐舒适性和旅途的愉悦感。
3.安全性降低：汽车振动会影响到车辆的稳定性和操控性能，增加了驾驶的难度，提高了事故的风险。
汽车产品振动的解决方法为了解决汽车产品振动带来的问题，汽车制造商采取了以下一些方法：1.发动机平衡：制造商通过调整发动机的结构和采用平衡装置来减少发动机振动。
这包括使用配重轮、减振器等技术。
2.悬挂系统改进：制造商会通过改进悬挂系统的结构和材料，提高悬挂系统的缓冲效果，减少路面不平带来的振动。
3.轮胎优化：制造商会优化轮胎的结构和材料，改善轮胎的减震性能，减少轮胎振动和噪音。
摩托车整车系统的振动特性分析
摩托车整车系统的振动特性分析摘要：摩托车的振动水平，是衡量摩托车制造质量的一个重要指标，它给摩托车乘人员的感受是最直接和表面的。
在振动环境中，振动不仅会降低骑乘舒适性，而且会干扰、妨碍手的动作，使人精力难以集中，感到疲劳并且可能引发安全事故。
如果振动强度足够大，或者长期在相当强度的振动环境里工作，则可能对人的神经系统、消化系统、心血管系统、内分泌系统、呼吸系统等方面造成危害和影响。
对此，本文对摩托车整车系统的振动特性进行分析，并提出改进措施。
关键词：摩托车；整车系统；振动特性；措施一、摩托车整车系统振动特性评估（1）由于路面激励产生的振动频率较低，对人体舒适性影响较大，因此考虑一下仅在路面激励单独作用下的响应。
下面以驾驶员感觉比较明显的手把、座垫以及脚踏处的垂直及仰俯振动为例说明，对侧向振动不予考虑。
（2)摩托车产生的振动有2种，一是发动机产生的振动发动机工作时，由曲轴、连杆、活塞等不平衡质量产生周期性变化的惯性载荷，引起发动机受力不平衡从而产生振动，经悬挂装置传至车身，引起整车的振动。
二是摩托车行驶时地面波动产生的振动。
第2种振动主要通过前后减震器的匹配来消除发动机振动造成的整车振动，该振动频率为50～100Hz，是对人体影响较大的振源，车架设计不好时振幅可达0.05～1.3mm甚至更大，使人难以忍受，极大影响了骑乘舒适性。
(3)摩托车整车骑乘振动感觉是整车商品性评价的重要一项，振动的测评主要有方向把部位、鞍座部位及脚踏板部位。
随着车速的提高，既发动机转速的提高，骑乘舒适度 (振感 )开始变化，这主要取决于发动机的振动水平，整车和发动机的匹配与共振点的调整。
对不同状况的整车进行评点，再用现代检测设备采集振动图谱 (该套设备含整车试验台架、振动传感器、电脑与专用软件，以同车、同速、同状况的评点与振动图、谱，对应录入系统，建立标准数据库及试验作业指导书。
具体作法：把要评价的车固定在台架上，按指导书要求在指定位置上贴好感应器，按指导书要求由试车员操纵试验并据，整理数据形成报告供评价使用。
3发动机的振动分析与控制解析
将实际传递的力幅与激励力力幅的比值称为力传递率（隔振系数）：
F TF T F0 1 (2 ) 2 (1 2 ) 2 (2 ) 2
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3.2发动机隔振设计
3.2.1隔振原理
隔振分为：主动隔振和被动隔振。
(2) 被动隔振
若振源是支座运动，为减少支座位移对机器 等产生的振动，需采取一定的隔振措施，称 为被动隔振。 2 Y 1 (2 ) 隔振后系统稳态响应的振幅为：X (1 2 ) 2 (2 ) 2 位移传递率：
由上式可知，气体压力和往复惯性力对曲轴产生周期性转矩，变动幅值较 大，激起曲轴系统的扭转振动。
' 活塞作用在缸体上的侧向压力为：Pn Pn 体绕曲轴轴线作反向转动 。
，这产生一反力矩，使发动机缸
' M反 POA [(Pg Pj ) tan ](r cos l cos ) M主 n
M y (m1 m2 )r 2 li cos(t i ) m2 r 2 li cos 2(t i )
i 1 i 1
li 为第 i 个曲柄到简化中心的距离。
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3.1发动机的振动激励源分析
3.1.2多缸发动机的激励源
Pr
多缸发动机受力 发动机缸体受力
绕铅垂轴的干扰力矩等于各缸水平干扰力对 x 轴的力矩，它仅与旋转惯 性力有关：
1 T 矩阵形式： T Q M Q 2
0 m 0 0 0 m 0 0 0 0 m 0 M Jx 0 0 0 0 0 0 J xy 0 0 0 J zx
0 0 0 J xy Jy J yz
0 0 0 J zx J zx Jz
3.1.2多缸发动机的激励源
汽车振动分析
离散系统振动分析
单自由度系统的振动分析
单自由度振动系统指的是在振动的过程中，振系的任一瞬态由一个 独立坐标即可确定的系统。单自由度系统是振动分析中最简单、最基础 的一种。
研究单自由度系统振动的意义： 1.在实际中，有些系统由于简单可简化为单自由度的系统。例如，在 不平路面激励的作用下，只研究汽车车身的垂直振动，其他质量和其他方 式的振动忽略不计，就可以把汽车这样一个复杂的振动系统简化为单自由 度的系统。 2.由于单自由度的分析是振动分析的基础，即使很复杂的问题多自由 度振动系统问题，经过解耦后就可转化为单自由度的问题，可用单自由度 振系分析的方法进行分析。
单自由度系统模型的建立与分析 1.单自由度系统模型建立 考虑振动系统的质量、弹性、阻尼、和激励，确定系统的质量参数、 刚度参数、和阻尼参数，建立单自由度系统的数学模型。
等效参数 1.等效刚度：使系统的某点沿制定的方向产生单位位移（线位移或 角位移）时，在改点同一向上所要施加的力（力矩），就称为系统在 改点沿指定方向的刚度。 2.等效质量：同等效刚度一样，在实际系统较复杂时，可以用能量 法来确定等效质量。根据实际系统要转化的质量的动能与等效质量动 能相等的原则来求解。 3.等效粘性阻尼：作为方便起见，在工程实践中往往根据在振动的 一周中实际阻尼所耗散的能力等于粘性阻尼所耗散的能力的关系，把 其他类型阻尼折算成等效粘性阻尼，然后用这种等效粘性阻尼进行计 算。
选定广义坐标后，可以引用达朗伯原理或牛顿第二定律，即用 矢量力学的方法来求系统运动方程。也可以引用影响系数的概念， 从研究系统的惯性力作用下的变形而求得系统的运动方程。此外， 还可以用分析力学的方法，从研究系统的动能与位能入手，然后利 用拉格朗日方程，求解出系统的运动微分方程。
在多自由度系统振动理论中，广泛使用矩阵记号 (写为矩阵形式)
动力总成悬置设计对整车NVH性能影响分析
动力总成悬置设计对整车 NVH性能影响分析摘要：汽车内部的振动主要是由道路的兴奋和发动机本身的兴奋引起的。
近年来，随着我国道路质量的显着提高，道路激励引发的整车问题逐步减少，发动机激励引发的振动问题变得更加突出。
动力总成悬置系统是发动机振动传递的必要路径，因此动力总成悬置系统的优缺点直接影响了整车的NVH性能。
一些国家研究人员通过提高牵引杆悬挂架的刚度以避免共振模态频率，取得了显着成果；少数研究人员通过调整橡胶结构参数，优化动力总成悬挂系统的隔振特性，改善车辆噪声和振动的辐射；其他研究人员通过优化汽车车身结构的部分刚度、增加模态频率和调整橡木悬架橡胶刚度，提高了抗震能力，并在提高全车NVH性能方面取得了显着成果。
很少考虑有效消除模态形状和通过增加慷慨模态形状中的质量块来避免共振频率。
本文在此基础上研究了动力总成悬置设计对整车NVH性能的影响，以供参考。
关键词：动力总成悬置设计；整车NVH性能；影响分析引言动力总成悬置系统是汽车振动系统的一个重要子系统，是动力总成与底盘(或支承体)之间的弹性连接系统，绝缘性能的优缺点将直接与发动机与车体的振动有关。
现代车辆通常使用弹性悬架系统将进入车辆车身的发动机的振动隔离开来，以减少车辆内部的振动和噪音。
发动机悬挂系统的合理设计可以降低动力总成传递给车体的励磁力，以及车体和底盘相关部分的振动和噪声——由车体和底盘触发。
如果设计不合理，所产生的振动和噪音控制不充分，会损坏零部件并缩短汽车的使用寿命。
因此，动力总成悬置系统的研究是全车降噪振动的重要组成部分。
1分析工况及评价为了验证动力总成悬置系统的不同设计方案、模态频率和能量分布，优化最优方案，利用仿真手段研究频率回避、能量分离、极限和牵引轴位置等方面。
实际车辆测试运行状态采用车辆减速、加速、启动和关闭的当前运行状态；噪声评价指标是车内司机右耳和后座乘客右耳的噪声；振动评估点是驾驶员的方向盘和座椅，车辆NVH性能的测量方法是:使用方向盘点12处布置的三向加速度传感器和驾驶员座椅左后滑块位置，收集视线位置内的振动加速度和噪声。
发动机悬置对整车振动影响的研究
发动机悬置对整车振动影响的研究李芳【摘要】针对某车怠速时存在的方向盘异常振动现象进行了振动的主观评价试验和道路行驶振动试验测量,结合动力总成的模态分析试验和振动ODS试验研究,查明了该车方向盘异常振动的原因,提出了更改发动机悬置刚度的具体的改进方案,并对改进刚度后的新悬置进行了整车选型试验,经过对比分析,确定了新的发动机悬置刚度参数,解决了某车型方向盘异常振动的问题.【期刊名称】《柴油机设计与制造》【年(卷),期】2016(022)002【总页数】4页(P33-36)【关键词】发动机;悬置;振动;模态【作者】李芳【作者单位】上海柴油机股份有限公司,上海200438【正文语种】中文随着汽车行业的发展和环保、能源问题的不断出现，人们对小排量汽车需求不断增加，经济适用型轿车在汽车市场上的份额越来越多，人们对噪声振动的关注也在日益增加，噪声与振动将是汽车厂家和顾客最关注的指标之一。
政府和顾客这两股力量使得汽车公司对振动、噪声等问题不断整改，本文论述对多用途乘用车方向盘振动进行分析研究过程。
［1］某多用途乘用车方向盘振动问题，多次遭到用户反映和投诉。
该乘用车主要用于家庭代步用车，具有微型客车的空间、轿车的感受，额定载客7人。
该车采用3缸横置柴油机，排量0.993 L。
在怠速时，方向盘存在较大的抖动，整车也存在明显的左右振动；当发动机转速升高到1 500 r/min以后，振动现象消失，发动机热机和冷机时的抖动无较大差别。
在道路行驶时，在车速70 km/h左右，方向盘存在较大的上下、前后、左右方向的振动，车身地板有轻微的抖动，同时有较大的车内噪声。
经过主观评价分析，该车的方向盘的怠速抖动与发动机悬置匹配不佳有关，应该来源于发动机悬置系统的共振影响。
2.1 方向盘振动测量采用比利时LMS公司SC-305型数据采集仪，356A61型加速度传感器，在方向盘12点方向的位置上布置加速度传感器，测量冷机怠速和热机怠速时方向盘的振动，从而得出冷机怠速和热机怠速方向盘振动的抖动频率的频率范围内，冷机怠速和热机怠速方向盘的振动频谱见图1。
发动机振动的产生原因及控制方法
发动机振动的产生原因及控制方法搭载发动机的车辆在行驶过程中，可能会感觉到车辆振动比较大。
这种振动有时候并不是由路况所导致，而是由发动机本身产生的。
因此，本文将探讨发动机振动的产生原因及控制方法。
首先，我们需要了解发动机振动是什么。
通俗来说，振动就是一种物理量的重复变化。
而对于发动机来说，振动就是单位时间内发动机所产生的位移变化。
接下来，我们将探讨发动机振动的产生原因。
首先，振动产生的主要原因是相位不匹配，因为发动机中有多个活塞协调运动，如果运动不同步、不协调，就会产生不规则振动。
其次，发动机旋转时，会因动平衡因素抵消，而产生另一种振动，即所谓的静天平振动。
如果对发动机进行维护不当，如进气管、排气管、散热器等部件松动、破损，也会引起发动机振动。
控制发动机振动有多种方法。
首先，可以优化发动机设计的平衡性能。
例如，改进曲轴、连杆的造型或采用动平衡器（振动减震器）等。
其次，可以通过减振技术来消除振动。
例如，采用消音器来隔离振动。
此外，对于进气、排气系统和散热器等基本配件进行检查和维护，也有助于控制振动的产生。
另外，对于采用涡轮增压器的发动机，振动产生的原因是工作的过程不太平稳，可以通过锋利的喷油系统和精密调节器进行调整。
因此，当车主感到车辆振动较大时，可以先检查车辆上述部件的状况，确保这些部件完好无损，若有破损、松动等情况，应及时修理或更换。
总之，发动机振动的产生原因多种多样，但可以通过对发动机进行优化设计、减振技术的使用、基本配件的检查和维护等控制方法来降低其产生和影响。
同时，车主也可以从容应对发动机振动问题，提高车辆行驶的舒适性和安全性。