悬置研发流程介绍
汽车发动机悬置系统分析、布置方法、设计流程及悬置软垫的设计
汽车发动机悬置系统分析、布置方法、设计流程及悬置软垫的设计汽车发动机悬置系统分析、布置方法、设计流程及悬置软垫的设计悬置系统:发动机本身是一个内在的振动源，同时也受到来自外部的各种振动干扰。
引起零部件的损坏和乘坐的不舒适等。
所以设置悬置系统，把发动机传递到支承系统的振动减小到最低限度。
成功地控制振动，主要取决于悬置系统的结构型式、几何位置及悬置软垫的结构、刚度和阻尼等特性。
确定—个合理的悬置系统是一件相当复杂的工作，它要满足—系列静态及动态的性能要求，同时又受到各种条件的约束，这些大大增加了设计的难度。
一般来讲对发动机悬置系统有如下要求。
① 能在所有工况下承受动、静载荷，并使发功机总成在所有方向上的位移处于可接受的范围内，不与底盘上的其他零部件发生干涉。
同时在发动机大修前，不出现零部件损坏。
② 能充分地隔离由发动机产生的振动向车架及驾驶室的传递，降低振动噪声。
③ 能充分地隔离由于路面不平产生的通过悬置而传向发动机的振动，降低振动噪声。
④ 保证发动机机体与飞轮壳的连接面弯矩不超过发动机厂家的允许值。
悬置系统的激振源:作用于发动机悬置系统的激振源主要如下：① 发动机起动及熄火停转时的摇动；② 怠速运转时的抖动；③ 发动机高速运转时的振动；④ 路面冲击所引起的车体振动；⑤ 大转矩时的摇动；⑥ 汽车起步或变速时转矩变化所引起的冲击；⑦ 过大错位所引起的干涉和破损。
作用在发动机悬置上的振动频率十分广泛。
按振动频率可以把振动分为高频振动和低频振动。
频率低于30Hz的低频振动源如下：① 发动机低速运转时的转矩波动；② 在发动机低速运转时由于惯性力及其力偶使动力总成产生的振动；③ 轮胎旋转时由于轮胎动平衡不好使车身产生的振动；④ 路面不平使车身产生的振动；⑤ 由于传动系的联轴器工作不佳产生附加力偶和推力，使动力装置产生的振动。
频率高于30Hz的高频振动源如下：① 在发动机高速运转时，由于惯性力及其力偶使动力总成产生的振动；② 变速时产生的振动；③ 燃烧压力脉动使机体产生的振动；④ 发动机配气机构产生的振动；⑤ 曲轴的弯曲振动和扭振；⑥ 动力总成的弯曲振动和扭振；⑦ 传动轴不平衡产生的振动。
汽车悬架系统开发布置流程图
悬架系统开发流程---布置部分目标设定BENCHMARK在此主要是分析竞争车型的底盘布置。
底盘布置首先要确定出轮胎、悬架形式、转向系统、发动机、传动轴、油箱、地板、前纵梁结构(满足碰撞)等，因为这些重要的参数，如轮胎型号、悬架尺寸、发动机布置、驱动形式、燃油种类等在开发过程中要尽可能早地确定下来。
在此基础上，线束、管路、减振器、发动机悬置等才能继续下去悬架选择对各种后悬架结构型式进行优缺点比较，包括对后部轮罩间空间尺寸的分析比较，进行后悬架结构的选择。
常见的后悬架结构型式有：扭转梁式、拖曳臂式、多连杆式。
扭转梁式悬架优点：1.与车身连接简单，易于装配。
2.结构简单，部件少，易分装。
3.垂直方向尺寸紧凑。
4.底板平整，有利于油箱和后备胎的布置。
5.汽车侧倾时，除扭转梁外，有的纵臂也会产生扭转变形，起到横向稳定作用，若还需更大的悬架侧倾角刚度，还可布置横向稳定杆。
6.两侧车轮运转不均衡时外倾具有良好的回复作用。
7.在车身摇摆时具有较好的前束控制能力。
8.车轮运动特性比较好，操纵稳定性很好，尤其是在平整的道路情况下。
9.通过障碍的轴距具有相当好的加大能力，通过性好。
10.如果采用连续焊接的话，强度较好。
缺点：1.对横向扭转梁和纵向拖臂的连续焊接质量要求较高。
2.不能很好地协调轮迹。
3.整车动态性能对轴荷从空载到满载的变化比较敏感。
4.但这种悬架在侧向力作用时，呈过度转向趋势。
另外，扭转梁因强度关系，允许承受的载荷受到限制。
扭转梁式悬架结构简单、成本低，在一些前置前驱汽车的后悬架上应用较多。
拖曳臂式悬架优点：1.Y轴和X轴方向尺寸紧凑，非常有利于后乘舱（尤其是轮罩间宽度尺寸较大）和下底板备胎与油箱的布置。
2.与车身的连接简单，易于装配。
3.结构简单，零件少且易于分装；4.由于没有衬套，滞后作用小。
5.可考虑后驱。
缺点：1.由于沿着控制臂相对车身转轴方向控制臂较大的长宽比，侧向力对前束将产生不利的影响。
2.车身摇摆（body roll）对外倾产生不利影响；（适当的控制臂转轴有可能改善3.调校很困难，因为所有的几何参数以与相关变量都是相关联的。
动力总成悬置系统最优化设计和匹配众力项目方案
悬置的刚度越高有利于支撑动力总成，对整车的N&V不利。 悬置的刚度越低对整车的N&V有利，不利于动力总成的支撑。
减小 有利于N&V
悬置元件的 刚度
增大 有利于支撑
通过对悬置系统进行合理的匹配设计可以取得较好的综合结果，使得悬置系统的 在满足支撑动力总成的同时，最大限度的发挥悬置系统的N&V性能。
四、悬置系统的设计原则
四、悬置系统的设计原则
• 计算悬置系统是否耦合一般采用模态动能的百分比来表示。当悬置 系统作某阶主振动时，假设悬置系统的全部动能都分布在这六个方 向上。振动占优方向的振动能量所占的百分比就表示悬置系统该方 向的解耦程度。
（3.2）由不平衡的旋转质量和往复运动的质量所引起的惯性激振力和 力矩的激振频率。
对于直列四缸四冲程的发动机其激励的主频率可通过以下公式进行
计算：
f 2 Nn 60c
N 气缸数，n曲轴转数，c表示冲程数；对于四缸机其二阶频率为转 数的1/30 。三阶频率为转数的1/20 四阶频率为转数的1/15；三缸 机的主激励频率为1.5阶、四缸机的主激励频率为2阶、六缸机的主 激励频率为3阶
常见的结构：压缩式
剪切式
复合式
一、悬置系统的基本理论及典型结构
（5.2）液压悬置：为实现悬置低频高阻尼高刚度、高频(30250Hz,0.05-0.1mm)低阻尼低刚度以及解决橡胶悬置的高频硬化现 象而诞生。典型结构：
搅拌式
节流孔式
惯性流道式 惯性流道解耦盘（膜）式 液阻衬套式
一、悬置系统的基本理论及典型结构
6.悬置的试验： 三通道试验：
一、悬置系统的基本理论及典型结构
6.悬置的试验： 质量特性试验：
一、悬置系统的基本理论及典型结构
asimco悬置系统设计技术介绍
Force(N)
6000
4000
2000
0
-20 -15
-10
-5
0
-2000
-4000
-6000
-8000 Disp.(mm)
5
10
15
Eng_MT-u 3rd_WOT 2nd_WOT 1st_WOT R_WOT Eng_MT-v Eng_MT-w statics
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Roll
发动机前纵置前驱的传统布置 V型悬置布置与TRA布置兼顾 液阻悬置功能：控制P/T Roll模态?控制Bounce 模态？还是实现良好的怠速隔振 NVH调试不易
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悬置系统设计：平衡隔振与位移控制
悬置系统的两个重要功能
中纵置前驱三点悬置 应用V型布置原理设计安装倾角很关键 后悬置所布位置严重影响NVH性能（模态节点） 悬置摆放方式需重点关注各向刚度平衡（不使 所有悬置的最大或最小刚度集中于一个方向） Bounce模态、P/T Roll模态与车身一扭、一弯模 态的关系 悬置限位与扭矩作用方向 悬置系统（多用纯橡胶悬置）对点火/熄火等工 况动力总成晃动的抑制
刚度矩阵
engine_mount_opt
最大化各阶 能量解耦率
合理分布各 阶模态
动力总成静平 衡姿态控制
优化目标
isight
多岛遗 传优化
算法
质量矩阵
求解矩阵的特征值与特征向量得到固有频率与振型 计算系统的能量解耦率
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液封悬置衬套及汽车的制作方法
液封悬置衬套及汽车的制作方法液封悬置衬套及汽车的制作方法悬置衬套是汽车悬挂系统中的一个重要部件，为了保证汽车的舒适性和行驶稳定性，对于悬置衬套的制作需要严格按照标准进行。
液封悬置衬套是一种新型悬置衬套，通过液体的物理特性来实现悬挂效果。
下面将详细介绍液封悬置衬套及汽车的制作方法。
一、液封悬置衬套的材料选取液封悬置衬套主要由橡胶材料和金属材料两部分组成，其中橡胶材料主要用于制作密封结构，金属材料主要用于支撑悬置衬套。
常用的橡胶材料包括丁苯橡胶、氟橡胶和丁腈橡胶等，常用的金属材料包括铁、铝和钢等。
二、液封悬置衬套的制作流程1.制作金属支架首先，需要根据悬挂系统的需要制作支撑悬置衬套的金属支架。
一般情况下，金属支架需要具备轻便、耐久、稳定等特点。
2.制作橡胶密封结构橡胶材料通过成型、硫化等工艺制作成密封结构。
需要注意的是，为了保证悬置衬套的密封性能，需要严格按照硫化曲线进行硫化。
3.安装橡胶密封结构到金属支架将制作好的橡胶密封结构安装到金属支架上，通过螺丝、焊接等方式固定橡胶密封结构。
4.液封悬置衬套的组装将制作好的液封悬置衬套组装到汽车悬挂系统上。
需要注意的是，液封悬置衬套在汽车运行过程中需要承受大的载荷，因此需要经过严格的试验和测试来验证其性能。
三、液封悬置衬套的优势相比于传统的悬置衬套，液封悬置衬套有以下几个优势：1.液封悬置衬套的悬挂效果更好。
液封悬置衬套中的液体可以对路面的震动进行吸收，从而提高汽车的行驶稳定性和舒适性。
2.液封悬置衬套的使用寿命更长。
由于液封悬置衬套中橡胶密封结构与液体隔离，因此悬置衬套的使用寿命更长。
3.液封悬置衬套的性能更稳定。
液封悬置衬套中的液体稳定性高，不容易泄漏，从而保证液封悬置衬套的稳定性能。
综上所述，液封悬置衬套是汽车悬挂系统中重要的组成部分，其制作需要严格按照标准进行。
相比于传统的悬置衬套，液封悬置衬套具有更好的悬挂效果、更长的使用寿命以及更稳定的性能，值得大家关注和使用。
商用车驾驶室全浮悬置系统正向开发流程研究
商用车驾驶室全浮悬置系统正向开发流程研究黄德惠;李胜;李栋;张凯;向建东;王锋【摘要】基于动力学和有限元的方法,研究驾驶室全浮悬置系统正向开发流程.一方面,建立动力学模型,采用参数辨识的方法,设计性能参数;另一方面,利用中心点位移输入法,拟合可靠性试验场路谱,作为动力学模型输入,计算载荷谱,分析悬置支架的可靠性.台架扫频的模态测试和道路试验结果表明,动力学模型是准确的,开发流程是可行的.按照这套流程开发的悬置系统,既满足设计目标,又提高了设计效率和降低了开发费用.【期刊名称】《汽车工程》【年(卷),期】2016(038)010【总页数】5页(P1227-1231)【关键词】商用车驾驶室;全浮式悬置;参数辨识;中心点位移;模态测试【作者】黄德惠;李胜;李栋;张凯;向建东;王锋【作者单位】一汽解放青岛汽车有限公司,青岛266043;一汽解放青岛汽车有限公司,青岛266043;一汽解放青岛汽车有限公司,青岛266043;一汽解放青岛汽车有限公司,青岛266043;一汽解放青岛汽车有限公司,青岛266043;一汽解放青岛汽车有限公司,青岛266043【正文语种】中文驾驶室悬置系统是商用车多级隔振系统之一，其性能好坏直接影响整车的NVH性能。
商用车驾驶室悬置系统主要分为固定、半浮和全浮3种结构。
早在2001年，文献[1]中提出一种4点空气气囊全浮驾驶室悬置系统，而如今，中重型商用车大部分配置全浮驾驶室悬置系统。
因此研究一套开发流程来指导设计全浮驾驶室悬置，具有重要的意义。
目前关于全浮驾驶室悬置系统的研究文献较多，文献[2]中主要在现有车型结构上，提出了参数控制和DMU校核，并引入碰撞模拟分析技术，减少后期改进工作，缩短了开发周期。
文献[3]中简单介绍了悬置的开发流程，而更多是利用ADAMS，研究驾驶室的刚、柔不同模型区别。
文献[4]中研究了关于驾驶室悬置系统台架可靠性验证技术。
还有一些研究是采用不同方法对驾驶室悬置系统隔振性能优化[5-6]。
悬置系统介绍
机密机密★★
立足起点
沟通合作
群策群力
快乐创业
三、悬置系统功能
汽车工程研究院
Cowin Automobile Engineering Research Institute
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立足起点
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三、悬置系统功能
汽车工程研究院
Cowin Automobile Engineering Research Institute
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四、悬置系统开发流程
机密机密★★
立足起点
汽车工程研究院
Cowin Automobile Engineering Research Institute
悬置系统开发流程
1、收集悬置设计参数（主要包括动力总成质量、 动力总成转动惯量（如发动机、变速箱、离合器， 建议为实测值）、发动机基本参数（如扭矩、功率、 怠速转速等）、变速箱基本参数（如速比等）。
6、整车NVH测试试验（验收）
沟通合作
群策群力
快乐创业
五、整车布置（主要针对前横置前 驱）
汽车工程研究院
Cowin Automobile Engineering Research Institute
1、左右悬置中心点（悬置软垫中心点）理想布置位 置（主要承受Z向力：
布置在动力总成曲轴轴线上，一般难以达到， 妥协为连线过动力总成质心即可。（为何难以达到？ 原因为在整车布置时首先需要考虑布置动力总成， 而动力总成在布置时又受三个主要因素影响1、Z向-最小离地间隙—需要考虑通过性 2、X向--轮心坐 标—需要考虑传动轴的工作角度 3、Y向—动力总 成与纵梁间隙—需要考虑总装装配空间。 2、后悬置中心点理想布置位置（主要承受扭矩）：
发动机悬置设计介绍中文译文
为得到非线性弹簧特性的构造。
通常，设有阻塞橡胶并且和悬置橡胶为一体，由此可以得到非线 性弹簧特性。
（ａ）想得到2方向硬，另1方向软时： 如果采用筒型（右图的形状）， 与轴向的弹性模数k１相比， 轴垂直方向的弹性模数k２相当大， ｋ１/ｋ２可以取到10左右。
（ｂ）想得到1个方向硬，其它2个方向软时： 加入中间连接板，可以增大弹性模量比。（左下図）
（３）特别要求耐候性加硫橡胶 ・CR (Chloroprene Rubber)
・PDM
(Ethylene Propylene Rubber)
（４）要求特大衰减力加硫橡胶 ・IIR (Isobutylene Isoprene Rubber )
（５）特别要求耐热性加硫橡胶 ・EPDM（Ethylene Propylene Rubber）
发动机悬置的对策例
・减小弹性模数。 ・加动力阻尼器。 ・车身弯曲振动制振 ・利用散热器做动力阻尼器。
急加速・减速时的振动 （晃动振动）
发生机理
急加速・減速⇒发动机摇动 ⇒车身振动
（FF车因发动机、变速器、传动 系为一体，故晃动剧烈）
发动机悬置的对策例
・加大弹性模量、衰减。 •做成非线形弹性模量。
发动机上下颤动
防振支承时固有频率的求法 固有频率根据机械的重量和防振橡胶的弹性模数按照⑵式求得
f=固有频率（Hz） K=防振橡胶的动弹性模数(N/mm) m=防振橡胶支承的载荷(kg)
考虑1G状态的载荷进行设计
考虑1G状态下加在悬置上的载荷来设计悬置橡胶。
载荷
δ=载荷/静弹性模数 设定在1G状态下处于中心位 置。
怠速振动 车身的越前端对上下的感度越高，所以通常前悬置的刚度比后悬置
低时，怠速振动好。
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悬置系统对汽车NVH特性的影响 悬置系统对汽车NVH特性的影响 NVH
发动机悬置是安装在发动机与汽车底盘之间，用于支撑动力总成 和隔离（减少）发动机振动能量向底盘(车身)传播为目的的隔振系统。 设计合理的悬置系统可以明显地降低汽车动力总成和车体振动， 改善汽车的乘坐舒适性，并且还可以延长发动机与其它部件的使用寿 命。 我们采用以下方法给客户提供隔振性能优良的悬置系统： 1、开发和采用结构复杂、隔振性能优良的悬置元件：例如液压悬 置（hydraulic Mount)等。 2、正确选择悬置的各项参数合理布置悬置的位置，最大限度的发 挥悬置系统的隔振性能。
悬置系统匹配设计的基本流程
给定发动机位 置和车身边界 动力总成惯性 参数测定
建立悬置系 统的模型
惯性主轴及悬置 位置、悬置结构 方案的确定
设置悬置 刚度参数
悬置系统匹 配计算
输出悬置软垫的刚度 典型工况下动力总成 位移及悬置变形
运动间隙校核
典型工况下悬置受力
悬置支架CAE分析
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悬置支架的CAE分析 分析 悬置支架的
悬置支架的设计： 悬置支架对动力总成悬置系统隔振也有一定的影响，在设计悬置 支架时尽量提高其刚度。因为发动机的工作频率很宽，其二阶激励分 布在25～200Hz这样一个较宽的频带范围内,在这个激励频率范围内避 免由于支架的模态较低而引起支架共振。 对悬置支架一般进行以下CAE分析： 1、悬置支架的模态分析，确保支架具有较高的模态频率。避免发动机 的二阶激励引起支架共振。 2、悬置支架的应力分析。避免支架应力集中引起支架破坏。 3、悬置支架的刚度计算。
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悬置系统设计验证
• 测试悬置系统的隔振率
对于悬置系统采用悬置的隔振率进行评价。一般要求悬置的隔振率大于 等于20DB。 下图为测试得到某悬置上下的振动加速度。
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悬置支架的CAE分析 分析 悬置支架的
悬置支架的模态分析
悬置支架的应力分析
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悬置系统对汽车NVH特性的影响 悬置系统对汽车NVH特性的影响 NVH
动力总成的 振动 悬置 车身的 振动 对车内噪声 产生影响
隔 振
较大的振动
衰减后较小 的振动 车内振动影 响车内噪声
橡胶的CAE分析 分析 橡胶的
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设计验证方法
• 样件装车路试 样件由主机厂装在整车中按国家标准进行各种道路实验.以验证设 计是否合理
•
主观评价 听觉 感觉 触摸
动力总成悬置系统的模型建立
一般在分析动力总成悬置系统振动问题时，由于其固有频率远远低于动 力总成和车架弹性体振动频率，因此习惯上将动力总成看做空间运动刚体， 把车架看成固定刚体，弹性悬置元件可以简化为具有三个主刚度轴的弹簧阻 尼元件，这样就建立了悬置系统的六自由度模型。
悬置系统的振动方程为：
&& & [M]{Q}+[C]{Q}+[K]{Q} = {F(t)}
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上海众力汽车部件有限公司 研发中心
2007.5 上海
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• 同步,双赢
与客户同步参与研发,发挥各自所长,缩短开发周期,更专业,更有效 与客户同心协力,为汽车行业做贡献
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Hale Waihona Puke 动力总成悬置系统开发过程 悬置系统NVH解决方案 悬置系统NVH解决方案
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悬置元件刚度对NVH的影响 的影响 悬置元件刚度对
悬置元件最主要的两个作用： 1、支撑动力总成，约束动力总成的位移。 2、隔离动力总成的振动向车身的传递，提高整车的NVH水平。 悬置的刚度越高有利于支撑动力总成，对整车的NVH不利。 悬置的刚度越低对整车的NVH有利，不利于动力总成的支撑。
塑料内饰组主管 塑料内饰组主管 项 目 组 长 项 目 组 长 工 程 师 工 程 师 工 程 师
工 程 师
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•安静、幽雅、舒适的工作环境 安静、幽雅、 安静 •完善、合理的组织机构 完善、 完善 •明确、清晰的岗位职责 明确、 明确 •先进的管理制度和激励机制 先进的管理制度和激励机制 •年轻而充满生机、积极而勇于挑 年轻而充满生机、 年轻而充满生机 战的研发团队 •CAD: AutoCAD UG CATIA •CAE: MSC.ADAMS MSC.NASTRAN MSC.PATRAN DMOUNT
2、悬置系统的固有频率合理匹配
将动力总成的六个固有频率匹配在合理的范围之内，使得悬置系统具 有较好的NVH特性。
3、动力总成的位移量要合理
在悬置系统设计时要保证动力总成具有合理的运动位移量。我们一般 对悬置系统进行20多种驾驶工况的计算分析。以保证在正常行驶工况下悬 置不能接触限位块，非正常行驶况向下动力总成不能接触其他周围零部件 ，各个悬置受力相对均匀。悬置系统具有合理的刚度。
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谢谢! 欢迎来我公司考察指导!
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悬置系统匹配设计原则
1、悬置系统具有较高的解耦程度
在悬置系统设计时尽量保证悬置系统在整车坐标系下是解耦的，即沿 某一坐标方向的激励只引起该方向的振动。耦合的悬置系统受到沿广义坐 标的任意方向的激励时，都将激起系统的多个模态，导致发动机的振幅加 大，需使用刚度更大的悬置元件约束动力总成的位移，但这会导致悬置系 统的NVH特性变差。同时各个悬置的受力和变形也不均匀。
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质量矩阵[M]，阻尼矩阵[C]，刚度矩阵[K]均为6×6矩阵。其中质量矩阵包含 了动力总成的质量和转动惯量数据。所以在进行悬置系统匹配时需要测定动力 总成的惯性数据。
悬置元件的 刚度 减小 有利于NVH 增大 有利于支撑
通过对悬置系统进行合理的匹配设计可以取得较好的综合结果，使得悬置系统的 在满足支撑动力总成的同时，最大限度的发挥悬置系统的NVH性能。
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研发中心组织结构图
研发中心主任 研发文员
发动机悬置组主管 发动机悬置组协管 项 目 组 长 工 程 师 工 程 师 工 程 师 项 目 组 长 工 程 师
研 发 专 员 I
车身底盘组主管 车身底盘组协管 项 目 组 长 工 程 师 工 程 师 工 程 师 项 目 组 长 工 程 师
研 发 专 员 II
众力自行 开发的用于悬置系 统计算的软件。 统计算的软件。
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试验、检测中心
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悬置系统匹配设计的基本流程
动力总成的 惯性参数测 定 给定动力总 成的位置和 边界
推荐出悬置 布置位置和 悬置结构
找出动力总成的 质心位置和主惯 性轴位置 建立悬置 系统的 ADAMS模 型
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研发宗旨
• 急人所急 , 想人所想
以客户为第一位,替客户着想,为客户提供技术服务 把握时间节点,不找理由,主观能动研发