液压悬置性能及结构特点
发动机悬置结构设计研究
发动机悬置结构设计研究摘要：随着人类社会的和科学技术的不断发展，现阶段汽车已成为人们出行的主要交通工具。
如何提高汽车的舒适性和安全性就成为了人们最关心的问题，这就从减振、噪声、舒适性和行驶稳定性的角度，对发动机悬置系统提出了更高的要求。
本文对传统的发动机液压悬置系统进行了简单的分析，然后在传统的结构基础上加以设计改进，提出了一种主要依靠磁来减振的新发动机悬置系统，为以后发动机液压悬置系统的设计研发提供了一种新的思路。
关键词：新型；悬置系统；优化；磁1、导致汽车振动的振源主要有两方面的因素一个是由于汽车在路上行驶时，因为路面的状况而产生的随机振动；另外一个是汽车发动机在运转时产生的振动。
一般来说，因为路面状况而产生的振动对乘客的影响比发动机产生的振动大，但是现在随着路面条件的不断提高，由路面引起的振动对乘客的影响得到了一定的缓解；对乘客的感觉影响较大的是发动机运转时产生的振动，为了降低这个方面的影响，于是人们便研制出了发动机悬置系统。
2、现在发动机悬置的类型主要有以下两类：橡胶悬置和液压悬置橡胶悬置不能承受过高的温度，如果橡胶弹性元件用天然橡胶制成，那么该元件通常在七十摄氏度以上时便会失去其作用，并且橡胶材料在高频时容易产生动态硬化，相关实验数据显示，当发动机的振动频率比二百赫兹高的时候，橡胶悬置的动刚度会上升的很快。
正因为如此，使得橡胶悬置在高频和低频环境中顾此失彼，使橡胶悬置的减振效果降低。
现有的液压悬置系统是国外七、八十年代发展起来的一种新型的弹性隔振元件。
它是在传统的橡胶悬置基础上，增加了内部液体阻尼机构，利用内部液体在运动时会产生惯性和阻尼特性，从而衰减和吸收发动机振动。
它的原理类似于动力吸振器，在发动机低频振动时，液压悬置相当于橡胶弹簧和动力吸振器并联作用的机构，可以很好地控制发动机位移量，最大程度的降低振动传递率；在高频振动时，橡胶弹簧单独作用，由于液压悬置的橡胶主簧多采用天然橡胶，具有较小的阻尼，有利于降低振动的传递。
越野车液压主动悬架系统设计
第 4 章 悬架阻尼调节机构设计.......................................19
4.1悬架阻尼控制的原理节流阀设计......................................19 4.2. 影响流量稳定性的因素...................................... 20 4.2.1 压差变化对流量稳定性的影响.................................20 4.2.2 油温变化对流量稳定性的影响............................... 21 4.2.3 阻塞对流量稳定性的影响.....................................21
第 5 章 悬架刚度调节机构设计.......................................24
5.1 悬架刚度的自动调节..............................................24 5.2 空气压缩机的选择................................................25 5.3 蓄能器的选择....................................................26 5.4 本章小结........................................................27
1
是减弱路面传给车身的冲击力，衰减由冲击力引起的承载系统的震动。其中，弹簧主 要起减缓冲击力的作用，减震器的主要作用是衰减震动。由于这种悬架是由外力驱动 而起作用的，所以称为被动动悬架。 传统的被动悬架虽然结构简单、 造价低廉且不消耗外部能源， 但因为其参数固定， 所以具有较大的局限性。主要表现在：悬架参数固定，不能随路矿改变，只能针对某 种特定工况，进行参数优化设计；而且悬架元件仅对局部的相对运动做出响应，故限 制了悬架参数的取值范围。研究表明在人体共振频率附近，振动的不适主要是由弹簧 的刚度决定，而在非悬置质量共振频率附近，阻尼力起决定性作用。减小悬架刚度后 对改善乘坐舒适性有利，但对改善轮胎的动载荷不利，故在被动悬架设计中需要针对 这些矛盾因素选择折衷方案。由于存在这种本质性的矛盾问题，这就必然导致设计人 员无法使参数优化达到期望的最优性能指标。所以传统被动悬架难以实现乘坐舒适性 和操纵稳定性的完美结合。随着汽车速度的提高，对汽车悬架的性能也提出了越来越 高的要求。所以在这种情况下智能悬架系统应运而生了，即基于电子控制的智能悬架 系统——主动悬架，半主动悬架得了迅速发展并逐渐在轿车上应用。 2、主动悬架 主动悬架是近十几年发展起来的、由电脑控制的一种新型悬架。它汇集了力学和 电子学的技术知识，是一种比较复杂的高技术装置。例如装置了主动悬架的法国雪铁 龙桑蒂雅，该车悬架系统的中枢是一个微电脑，悬架上的 5 种传感器分别向微电脑传 送车速、前轮制动压力、踏动油门踏板的速度、车身垂直方向的振幅及频率、转向盘 角度及转向速度等数据。 电脑不断接收这些数据并与预先设定的临界值进行比较， 选择相应的悬架状态。 同时，微电脑独立控制每一只车轮上的执行元件，通过控制减振器内油压的变化产生 抽动，从而能在任何时候、任何车轮上产生符合要求的悬架运动。因此，桑蒂雅轿车 备有多种驾驶模式选择，驾车者只要扳动位于副仪表板上的“正常”或“运动”按钮， 轿车就会自动设置在最佳的悬架状态，以求最好的舒适性能。 主动悬架具有控制车身运动的功能。 当汽车制动或拐弯时的惯性引起弹簧变形时， 主动悬架会产生一个与惯力相对抗的力，减少车身位置的变化。例如德国奔驰 2000 款 Cl 型跑车， 当车辆拐弯时悬架传感器会立即检测出车身的倾斜和横向加速度。 电脑 根据传感器的信息，与预先设定的临界值进行比较计算，立即确定在什么位置上将多 大的负载加到悬架上，使车身的倾斜减到最小。 3、半主动悬架
发动机液压悬置异响的正向设计方法研究
发动机液压悬置异响的正向设计方法研究作者：宁闽来源：《时代汽车》2020年第19期摘要：发动机和底盘的链接和液压悬置是一个强非线性隔振元件，它可以在不同的振动频率和振动幅值在不同的刚度和阻尼，因此，这种发动机液压悬置隔振效果远优于传统的悬挂装置。
文中通过分析典型液压悬置的结构特征，获得了装置受冲击力时解耦膜的拍击特性，进而详细分析了液压装置异响的原因和特性，基于此确立了液压悬置异响的正向设计方法，并针对此方法做了详细研究和分析。
关键词：液压悬置异响正向设计方法Research on Forward Design Method of Abnormal Sound of Engine Hydraulic MountNing minAbstract：The link and hydraulic mount of the engine and the chassis is a strong nonlinear vibration isolation element， which can be at different vibration frequencies and vibration amplitudes at different stiffness and damping. Therefore， this engine hydraulic mount has a far greater vibration isolation effect better than traditional suspension devices. By analyzing the structural characteristics of typical hydraulic mounts， the flapping characteristics of the decoupling membrane when the device is subjected to impact force are obtained， and the causes and characteristics of the abnormal noise of the hydraulic device are analyzed in detail. Based on this， the correction of the abnormal noise of the hydraulic mount is established， and detailed research and analysis for this method is conducted.Key words：hydraulic mount， abnormal noise， forward design method1 引言隨着社会发展、科技兴起，汽车逐步进入大众生活，给大众生活带来便利的同时也逐步发现一些问题。
汽车动力总成液压悬置橡胶主簧静特性有限元分析
（ ） Ｙ ｏ 型 ４ ｅｈ模
Ｗ ＝ Ｃ０ —３ １（ １ ）＋Ｃ０ ， ２（ １—３ ＋Ｃ ０ ， ） ３（１—３ ）
该模 型能适 合 较大 应变 范 围 的变 形 。 ｌ） 应用 伸长 比表 示 的应 变能 函数 ： ／
维普资讯
闯
１０ ２ ） ３ ０ ５
１０ ６ ２ ３ ０２；．吉林大学 汽车工程学 院 ， 长春
摘 要 ：以某一型号轿车发动机液压悬置为研究对象 ， 应用大型通用有限元分析软件 Ａ Ａ Ｕ 分析了橡胶主簧 ＢＱ Ｓ
在垂 直方 向的静态特性 。介绍 了橡胶材料 本构关系的基本理论 ， 述 了橡胶 有 限元 模型 的建 立过程 ， 论 计算 分析 了橡 胶主
维普资讯
振 第２ ６卷第 ９期
动
与
冲
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Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＶＩ ＢＲＡＴＩ ＯＮ ＡＮＤ Ｓ ＨＯＣＫ
汽 车 动 力 总成 液压 悬置 橡 胶 主 簧 静特 性 物科学学 院， 长春
＝
橡胶主簧结构参数对其静态特性 的影 响 ， 并分析 了单 元特性对橡胶 主簧有限元分析结果 的影响。
．
∑ ｃ（ 一 ） 一 ） Ｉ ３ （ ３ ｉ
１ 橡胶主 簧静特性有限元建模
１ １ 橡 胶材 料超 弹性本 构 关 系分析 和 确定 ．
其 中 Ｃ 是材 料 常数 ， 过试 验测定 。 通 几 种 常见 的应 变能 函数 ：
油气悬架的特征及其结构原理分析
!"!
油气悬架的应用领域
!军 事 车 辆
意大利生产的“ 半人马座” 轮式
装甲车、 法国生产的 !"#$%&’( 轮式输送车、 瑞士 生产的“ 锯脂鲤” 轮式装甲车等。
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油气悬架的结构、 原理及影响因素分析
悬架液压缸的结构 （ 单气室悬架液压缸结构 %） 图 % 为单气室悬架液压缸的结构，在活塞杆的
（ 双气室悬架液压缸结构 !） 图 ! 所示的油气悬架缸结构是双气室结构， 液 压缸的内部有 "、 #、 $ 三个油腔， $ 腔一方面通过数 个阻尼孔和单向阀与 # 腔相通， 另一方面还通过管 路与左蓄能器相通， " 腔通过管路仅与右蓄能器相 通。 当活塞及活塞杆相对缸筒收缩时， " 腔的油液会 受到压缩而进入右蓄能器， $ 腔的油液因 # 腔容积 增大而受到左蓄能器气体压缩进而通过阻尼孔和单 向阀进入 # 腔； 相反地当活塞及活塞杆相对缸筒伸 张时， # 腔的油液因受到压缩而通过阻尼孔进入左 蓄能器， 右蓄能器的油液因 " 腔容积增大而受到右 蓄能器气体压缩进而进入 " 腔。 与单气室悬架液压缸情形类似，在前一种情形 下， 因单向阀开启， 活塞及活塞杆组件相对缸筒运动 时受到的阻尼力较小； 在后一种情形下， 因单向阀关 闭，活塞及活塞杆组件相对缸筒运动时受到的阻尼 力较大。 沟通， 且与各自的蓄能器相连接。 在这种条件下路面 的激励产生的冲击可通过悬架缸的液压油传递给存 有一定压力气体的蓄能器，从而起到缓冲和吸收振 动的作用， 此外， 该种连接还可减小起重机转弯时的 侧倾角， 从而改善了起重机的行驶稳定性。 （ 整车升降 %） 在四个气动阀接通的前提下，同时接通 ’!、 ’( （ 或 ’&、 ’%） 可实现车架的整体升高（ 或降低） ， 从而 提高整车的通过性能。 （ 单侧升降 (） 在四个气动阀接通的前提下，单独接通一侧的 电磁阀可使该侧的车架升高 ) 如接通 ’!* 或降低 ) 如 接 通 ’ &* ， 而另一侧的车架会有较小幅度的升高或 降低。
汽车悬置产品常见质量问题分析
汽车悬置产品常见质量问题分析作者：李先洲李建鲁王海林来源：《中国新技术新产品》2019年第14期摘; 要：汽车悬置大批量生产中最常见失效模式为铝合金托臂断裂，断裂会造成车辆无法行走，断裂原因比较多，有设计强度安全系数不足的原因，也有铸件本身就存在缺陷，象裂纹和内部气孔，裂纹通过外观检查可以发现，而内部气孔除非100% 采用X 光检查，否则难以发现，该文以铸造过程中产生的缩孔而造成断裂为例进行了分析。
关键词：悬置断裂;悬置异响;断裂分析中图分类号：U464; ; ; ; ; ; ; 文献标志码：A0 引言近年来，为了改善汽车内的振动情况，在现在汽车动力总成中采用了大量的液压悬置系统。
理想的悬置系统应具备以下2点特性：在5 Hz～20 Hz的低频范围内，为了有效衰减路面不平和发动机怠速燃气压力不均匀引起的低频大振幅的振动，需具有高刚度、大阻尼的特性;而在20 Hz以上的频带范围内，为了降低车内噪声，提高汽车的操纵稳定性，需具有低刚度、小阻尼的特性。
液压悬置克服了传统动力总成橡胶悬置阻尼偏小的局限性，能够更好地满足汽车动力总成隔振的要求。
液压悬置具有低频阻尼大，高频动刚度小，减振降噪更为理想等特点，可有效地衰减汽车动力总成振动，因此，液压悬置因其具有良好的隔振性能而被广泛应用于现在的汽车中。
发动机液压悬置主要零件构成为相互扣合的底座，用于限位内套管在底座上的主簧和上罩壳上的连接架，其技术要点是：主簧两侧与上罩壳之间有X向限位缓冲块，另外一侧设有Z向限位缓冲块，主簧通过底部骨架限位在底座和上罩壳之间，而且主簧与骨架之间有空腔结构;底座为空腔结构，底座外侧通过凸台铆接中空的盖板，底座上设计有一体式孔形流道盖板，下流道盖板与骨架之间由内向外依次设有上流道盖板和解耦膜.这样的设计充分利用了空间，抑制了低频大振幅和高频动态硬化及异响，从而提升整车舒适性。
评价悬置的主要技术参数为XYZ 3个方向的动静刚度、阻尼角和破坏力，从目前技术来看，悬置厂家在满足技术指标方面已经很成熟，而在批量生产阶段，客户主要抱怨为车辆过颠簸路面时悬置异响和断裂。
电动液压悬架工作原理
电动液压悬架工作原理嘿呀！今天咱们来聊聊电动液压悬架的工作原理，这可真是个有趣又有点复杂的话题呢！首先呢，咱们得知道啥是电动液压悬架呀？简单来说，它就是能让咱们的车子在行驶的时候更平稳、更舒适的一个神奇装置！电动液压悬架系统里有好多重要的部件呢！比如说液压泵，哎呀呀，它就像是整个系统的“心脏”，负责给液压油提供压力。
还有各种传感器，哇，它们可机灵啦，能随时感知车子的状态，像车速、车身的倾斜度、路面的状况等等。
那它到底是咋工作的呢？当车子行驶在不同的路况时，传感器就开始发挥作用啦！如果车子遇到了坑洼路面，传感器会立刻察觉到，然后把这个信息传递给控制单元。
控制单元呢，就像是个聪明的大脑，迅速做出判断，命令液压泵增加或者减少液压油的压力。
比如说，车子要过一个大坑，传感器感觉到车身下沉得厉害，控制单元就会让液压泵加大压力，把悬架顶起来，减少车身的震动。
哎呀呀，是不是很神奇？还有哦，电动液压悬架还能根据车速来调整呢！当车速快的时候，它会让悬架变硬，增加车子的稳定性；车速慢的时候呢，悬架就会变软，让咱们坐车更舒服。
哇！再来说说它在弯道中的表现。
当车子转弯时，外侧的悬架会受到更大的压力。
这时候，传感器又会把这个信息传给控制单元，控制单元就让外侧的悬架变硬，提供更好的支撑，防止车子侧倾。
电动液压悬架的好处可太多啦！它能大大提高乘车的舒适性，让咱们在车里不会被颠得七荤八素。
而且，对于车辆的操控性也有很大的提升，开起车来更得心应手。
不过呢，电动液压悬架也不是完美无缺的呀！它的结构比较复杂，维修成本高，而且对技术要求也很高。
总之呀，电动液压悬架的工作原理真的是太精妙啦！它让我们的出行变得更加舒适和安全。
哎呀呀，科技的力量真是无穷的呀！希望未来能有更多更先进的悬架技术出现，让我们的交通出行更加美好！怎么样，朋友们，是不是对电动液压悬架的工作原理有了更清楚的了解啦？。
汽车磁流变液压悬置的模态分析和结构优化
汽车磁流变液压悬置的模态分析和结构优化苏思超;李俊;袁杰;王哲【摘要】通过分析汽车磁流变液压悬置的结构和工作环境,绘制出悬置实体模型,导入ANSYS Workbench中进行模态分析,得到悬置前六阶模态振型图.分析悬置在不同固有频率下的变形情况,为磁流变液压悬置的动态性能提供分析评估,以及为磁流变液压悬置的结构和性能的改善提供理论参考.【期刊名称】《机械制造》【年(卷),期】2013(051)004【总页数】4页(P13-16)【关键词】磁流变液压悬置;模态分析;固有振型;动态性能【作者】苏思超;李俊;袁杰;王哲【作者单位】重庆大学机械工程学院重庆 400044【正文语种】中文【中图分类】TH137随着汽车工业迅猛发展，对汽车舒适性能要求越来越高。
悬置作为汽车隔振减噪的重要装置，可有效提高车辆的隔振性能，并且是降低汽车振动提高汽车舒适性的重要装置。
本文利用ANSYS Workbench对磁流变液压悬置进行模态分析，分析其各阶固有频率、变形特征和部位，为磁流变液压悬置的材料选择、结构设计与优化提供理论依据。
1 磁流变液压悬置原理简介磁流变液压悬置应用了磁流变液（Magnetorheological Fluid，MRF）这种新型智能材料作为工作介质。
在磁场作用下磁流变液变成可控流变流体，产生明显的磁流变效应（Magnetorheological Effect，MRE）［1-2］。
图1为磁流变液压悬置的结构简图。
在通电工作状态下,线圈通过外加电流产生磁场，惯性通道中的磁流变液的磁性颗粒被磁化,从而在流体内部形成有组织的链状结构或柱状结构。
此时，磁流变液的黏度会急剧增大，屈服应力成倍增加，表现为类似于固体的性质，而在外加磁场撤除时，流体又恢复原来的流动性质，即在液态和固态之间进行快速可逆的转换，且这种转换是在毫秒量级的时间内完成的。
该过程中，磁流变液的黏度保持连续、无级变化，整个转换过程极快，能耗小，可实现主动控制。
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上液室的液体从流道板的入口通过 阀杆进入流道，悬置液压特性同常 规液压悬置，即小振幅下悬置通过 解耦膜的作用，具有动刚度小，阻 尼低的特点，大振幅下悬置通过流 道作用，在特定的低频区域有动刚 度大，阻尼高的特点。
1000 800 600 400 200 0 0
10
20
30
40
Axial Frequency (Hz)
圆锥形液压悬置
• 圆锥形液压悬置性能特点
• 优点：
– 1、较大的三向刚度比例调整范围； – 2、能够实现三向的限位要求； – 3、液压元件（流道、皮碗、解耦膜、拉头等）容易实现Reuse； – 4、阻尼角峰值频率的调整比较容易，解耦效果比较容易实现； – 5、如应用节流盘（拉头）的解耦，可在较大频率范围（200Hz或250Hz以
50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0
50
K* (N/mm) Phase (deg)
半主动悬置2:膜式
仅仅是降低0～120Hz内的 动刚度，其滞后角出现峰 值的频率并不改变
• 半主动悬置3:多惯性通道型
通过改变流道数量，从而改变滞后角出现峰值的频率， 在怠速范围获得最低的动刚度值
状态1：IDLE
上液室的液体直接从流道 板的入口通过阀杆进入皮 碗腔，悬置液压特性不作 体现，动刚度低，隔振性 能良好。
K* (N/mm) Phase (deg)
500
6
400
5
4 300
3 200
2
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0
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Axial Frequency (Hz)
状态2：ON ROAD
50 0 0
120
100
80
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0
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150
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250
300
350
400
Axial Frequency (Hz)
Axial K* (N/mm) [Dynamic(PP01 Preload-1...
Axial Phase (deg) [Dynamic(PP01 Preload-1...
高频、小振幅（DOD液压悬置，下图项目在前75Hz要求动刚 度尽量的低）
(N/mm)
00
0 0
PP=1.0mm
100 200 300 (mm)
70 60 50 40 30 20 10 0 400
DYNAMIC STIFFNESS
LOSS ANGLE
液压悬置的发展历史
• 注意点：
– 1、侧向刚度比例较小，调整范围有限； – 2、侧向限位比较难以实现； – 3、液压元件的Reuse相对较难； – 4、 支臂根部的设计强度及工艺缺陷需要特别注意
； – 5、密封筋的装配变形尺寸和空间需要仔细核对，
另外需要注意皮碗的最大变形空间是否会产生干涉 ；
10
200
0 0 50 100 150 200 250
频率(Hz)
0
0
50
100
150
频率(Hz)
2000N 1mm
50
2000N 0.2mm
200
• 半主动悬置1:直通式
气动执行器
阀杆
悬置主体
液压流道
阀杆
流道入口（From up cavity）
流道出口（To bowl cavity）
气动执行器
橡胶主簧
30
25
液 阻悬 置
橡 胶 主簧
20
15
450
400
350
300 0 10 20 30 40 50
频率(Hz)
1600
1400 1200
液 阻悬 置 橡 胶 主簧
10
5
0 0 10 20 30 40
频率(Hz)
50
液 阻悬 置
40
橡 胶 主簧
滞后角(Deg)
1000
30
800
600
20
400
0
35
1.0 mm
30
0.2 mm
25
20
15
10
5
50
100 150 200
频率(Hz)
0 0
P=2000N
1.0 mm 0.2 mm
50
100 150 200
频率(Hz)
动刚度(N/mm)
动刚度(N/mm)
• （液阻悬置与橡胶主簧特性的比较）
滞后角(Deg)
700
650
600
550
液阻悬置
500
• 惯性通道型－液阻悬置
第一代
惯性通道－解耦盘（膜型）液阻悬置
第二代
惯性通道－解耦盘型
惯性通道－解耦膜型
• 惯性通道－解耦盘－节流盘式液阻悬置 第三代液阻悬置
• 惯性通道－解耦盘－节流盘式液阻悬置
动刚度(N/mm) 滞后角(Deg)
1100 1000
900 800 700 600 500 400 300
0 0
PP=1.0mm
50 40 30 20 10 0 10 20 30 40 50 (mm)
DYNAMIC STIFFNESS
LOSS ANGLE
K* (N/mm) Phase (deg)
高频、小振幅（普通液压悬置）
600 550 500 450 400 350 300 250 200 150 100
– 5、产品承受较大的侧向载荷时，需要注意结构件的强度是否能否满足要 求；
梯形液压悬置
• 梯形液压悬置性能特点
• 优点：
– 1、阻尼角峰值频率的调整比较容易，解耦效果比 较容易实现；
– 2、能够承受较大的纵向冲击载荷； – 3、容易在零件上搭载其他附件（如膨胀箱）； – 4、能够在较小的Y向空间条件下实现零件布局；
液压悬置性能及结构特点
目录
• 液压悬置性能要求 • 液压悬置的发展历史 • 典型液压悬置结构及性能特点 • 液压悬置性能的CAE分析方法
液压悬置性能要求
• 低频、大振幅时，高阻尼、高动刚度； (来自路面激励）
• 高频、小振幅时，低阻尼、低动刚度； (来自发动机激励）
低频、大振幅
(N/mm)
500 400 300 200 100
内）实现小振幅解耦；
• 注意点：
– 1、需要较大的Z向空间，如需要Z向上跳限位，则对Z向空间尺寸要求更 高；
– 2、组件数量多，装配工艺复杂，需要注意产品的尺寸链控制，不然容易 出现液体泄漏问题；
– 3、密封筋的装配变形尺寸和空间需要仔细核对，另外需要注意皮碗在水 下装配时的工艺性问题；
– 4、注意在零件极限变形时皮碗与底盖的空间关系，注意底盖排气孔的位 置和毛刺方向；
• 多惯性通道液压性能研究
• 多惯性通道液压性能研究
半主动悬置4:电流变液和磁流变液
特点：对被动式液阻悬置的惯性通 道进行改进设计，加电极，在高压的 作用下，惯性通道中液体的粘度可以 在瞬间发生变化。
特性的变化：从无阻尼到有阻尼可 以在1ms内完成。
缺点：性能不是很稳定，长时间使 用以后，油液沉淀。