发动机悬置设计与优化

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汽车传动系统悬置的优化设计

汽车传动系统悬置的优化设计

使用维修 汽车实用技术 AUTOMOB i LE APPL I ED TEC}{NOL0GY 20l2年第7期 201 2 NO.7 

汽车传动系统悬置的优化设计 

孟红英 

(湖北省成宁市生物机电工程学校,湖北咸宁437038) 

摘要:建立汽车传动系统悬置的数学模型,并确定悬置系统隔振评价指标。通过对某汽车悬置 

系统的刚度的优化设计,系统固有频率稍有增加。各方向振动解耦度均大于90%。动力传动系统 

悬置 方向位移在3mm左右,较刚度匹配前的7.7ram大幅减小,悬置隔振效果大大提高。 

关键词:汽车:悬置系统;优化设计;刚度匹配 

中图分类号:TK422文献标识码:A文章编号:1671—7988(2012)07—56—04 

A optimum design for vehicle powertrain mounting system 

Meng Hongying 

(Xianning Bio—Mechanical and Electrical Engineering School,Hubei Xianning,437038,China) 

Abstract:The mathematical model of a vehicle powertrain was firstly established,then the evaluation 

parameter ofvibration isolation was confirmed.The optimum design ofa vehicle powertrain mounting system 

was conducted.The results indicated that the system natural frequency is a bit increased.And the decoupling 

degree of all directions was all above 90%.The displacement of Y direction is about 3mm,which is much 

发动机悬置刚度优化设计

发动机悬置刚度优化设计

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彭文华王鹏 

(天津一汽夏利汽车股份有限公司产品开发中心) 

摘要 利用多体动力学软件ADAMS(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical System)建立了某动力总成悬置系统 

6自由度刚体动力学模型。通过线性模态提取的方法,结合某发动机实际,以力传递率最小为目标函数,悬置刚度值 

作为设计变量,在强迫激励下,利用二次序列规划法SQP(SequentialQuadratic Programming)进行4 ̄4L,针对对隔振影 

响较大的参数进行调整,最终提出悬置刚度设计方案,达到了使传递力有效值降低30%左右的良好效果。 

关键词悬置系统力传递率振动 Optimization of Engine Mount Stiffness 

Abstract:The power—train rigid dynamic model was built with the ADAMS software,and then depending on the computed 

response sensi。ti’vi’ti’es to determine the changes to the mount system that would】cad to minimum response at user—defined 

location in the vehicle.Design variant were the mounts stiffness,which were changed until the lowest level of response was 

f0und.Under forced vibration.mounts stiffness was optimized by the method of SQP fSequential Quadratic Programming). Finally,the design plan of mounts stiffness was put forward and the virtual value of transfer force was reduced about 30 

汽车动力总成悬置系统布置研究

汽车动力总成悬置系统布置研究

汽车动力总成悬置系统布置研究

汽车动力总成悬置系统是指车辆的发动机、变速箱、驱动轴等部件的支撑系统,其目的是保证动力总成在车辆行驶过程中的平稳运行和减少振动噪音,提高车辆的舒适性和安全性。因此,合理的悬置系统布置设计对车辆的性能和品质至关重要。

一、悬置系统的种类

根据不同的悬置部件,车辆的悬置系统可以分为以下几种:

1. 弹簧悬挂系统

弹簧悬挂系统是最常见的悬挂系统之一,它通过弹簧将动力总成与车轮相连接,可以减轻震动和减少冲击。

空气悬挂系统能够根据路况自动调节车身高度和硬度,同时具有良好的稳定性和舒适性。

液压悬挂系统有很好的减震效果,可使车身保持平稳运行,并具有良好的舒适性和控制性。

电磁悬挂系统通过电磁力来减震和悬挂,使车辆能够更好地保持平稳运行,尤其是在高速行驶时。

二、悬挂系统的设计

在设计悬挂系统时,需考虑以下因素:

选择合适的悬挂系统类型,并考虑其性能和成本因素。一般而言,车型越高档,悬挂系统也越先进,成本也越高。

2. 负载和车速。

负载和车速是影响悬挂系统工作的重要因素。正常情况下,应该设计考虑到负载和车速的变化范围,以保证悬挂系统的稳定性。

3. 频率响应特性。

悬挂系统在不同的频率下响应不同,需要考虑对于不同频率的响应以达到减震效果最佳。

4. 空间约束和紧凑性。 悬挂系统的布置需要考虑到车辆内部的空间约束和布局,以最大程度地减小占用空间从而提高车厢内部的可用性和舒适性。

5. 安装和维修。

悬挂系统的安装和维修应该简单易操作,且可以方便的进行检修和维修。

1. 优化弹簧性能和减震器的优化。

通过改变弹簧和减震器的参数来改变悬挂系统的振动特性和稳定性,达到最佳减震效果。

2. 优化悬挂系统的结构设计。

基于ADAMS软件的发动机右悬置总成优化设计

基于ADAMS软件的发动机右悬置总成优化设计

基于ADAMS软件的发动机右悬置总成优化设计 

龙祖荣,程志谋,杨红,罗彦飞 

(东风柳9,J'l汽车有限公司技术中心,广西柳州545005) 

摘要:运用MSC Adams/view建立汽车发动机悬置系统多体动力学模型,对发动机悬置系统进行匹配设计,以满足频率合理分 

布、模态振型解藕、限位等诸多设计要求。通过对发动机右悬置刚度的优化,改善了发动机悬置系统的隔振性能,降低了整车怠 

速振动,并进行了试验验证。 

关键词:悬置系统;模态分析;振动;解藕;优化设计;仿真 

Optimization Design of the Right Engine Mount Assembly Based on ADAMS Software 

LONG Zurong,CHENG Zhimou.YANG Hong,LU0 Yanfei 

(Technical Center,Dongfeng Liuzhou Motor Co.,Ltd.,Liuzhou Guangxi 545005,China) 

Abstract:A multi—rigid dynamic simulation model of the car engine mounts system was established with MSC ADAMS software.The 

many designing demands were satisfied such as rational distributing frequency,model vibration decoupling,bound and etc.,through the 

matching design to engine mount system.By the optimization for rigidness of right engine mounts,the performance of vibration partition for the 

基于ADAMS的某三缸发动机悬置优化设计

基于ADAMS的某三缸发动机悬置优化设计

基于ADAMS的某三缸发动机悬置优化设计

摘要:本文基于ADAMS仿真软件对某三缸发动机的悬置系统进行了优化设计。首先给出了问题的背景和研究意义,然后建立了某三缸发动机的ADAMS模型,对现有悬置系统的动态响应进行了仿真分析,并针对其中存在的问题进行了优化设计。最后给出了优化后的悬置系统的仿真结果,证明了优化设计的有效性。

一、问题的背景和研究意义

汽车是现代社会中不可缺少的一种交通工具,而发动机作为汽车的动力源至关重要。为了确保发动机的正常运转和长期稳定性,悬置系统的设计显得尤为重要。悬置系统可以有效地减少发动机的振动和噪声,从而提高驾驶的舒适性和安全性。

本文以某三缸发动机的悬置系统为研究对象,旨在通过ADAMS仿真软件对其进行优化设计,进一步提高其稳定性和可靠性,减少振动和噪声的产生,以及降低能耗和排放。

二、建立ADAMS模型

本文采用ADAMS软件对某三缸发动机的悬置系统进行仿真分析。首先,根据发动机的结构和参数,建立了三维模型,并完成了其相应的几何和运动学分析。然后,在ADAMS中,将发动机的各个部件进行三维建模,并依据实际情况确定了它们之间的相互作用关系。最后,通过对引擎转速、加速度、扭矩等指标的输入,可以对整个系统的动态响应进行模拟分析。

三、悬置系统的动态响应分析

在悬置系统的动态响应分析中,我们可以通过ADAMS模型的运行结果来得出各项指标的数值。例如,当发动机处于不同的加速度状态时,可以测量其振动数据、加速度响应时间和位移等指标。通过对这些数据的分析,可以发现悬置系统中存在的问题和改进方案。

四、优化设计方案

根据ADAMS仿真分析的结果和实际工程问题,我们以上下支架的结构设计方案改进为重点进行优化。具体包括以下几个方面:

1、改进支架的材质和制造工艺,提高其刚度和耐久性;

2、增加支架间的间隙,减少固定时的变形,保证支架的平衡性;

发动机悬置

发动机悬置

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。按着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功;

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;

发动机悬置的结构、作用、设计要求

目录

发动机悬置的结构、作用、设计要求 ....................................................................... 2

1.1 悬置的作用 ......................................................................................................... 2

1.2 悬置的设计要求 ................................................................................................. 2

1.3 悬置的设计结构 ................................................................................................. 2

1.4 悬置的布置 ......................................................................................................... 5

1.5 悬置系统设计程序 ............................................................................................. 9

1.1 悬置系统安装要求 ........................................................................................... 10

发动机悬置的结构、作用、设计要求

1.1 悬置的作用

悬置元件既是弹性元件又是减振装置,其特性直接关系到发动机振动向车体的传递,并影响整车的振动与噪声。

发动机悬置系统设计

发动机悬置系统设计

王定岩

【摘 要】the engine mounting system of automobile vibration system is an

important subsystem, the system performance directly affect the harshness

(NVH) of vehicles and the vehicle's ride comfort performance. Diesel

engine work, the main source of the engine vibration is caused by light

force produced by diesel engine cylinders. Reasonably choosing the

parameters of the engine mounting is helpful to reduce the engine

vibration to the frame relay, and improve the ride comfort of vehicle.%发动机悬置系统是汽车振动系统的一个重要子系统,其系统性能直接影响整车的NVH性能和车辆的乘坐舒适性。柴油机工作时,引起发动机振动的主要振源是柴油机气缸内产生的点燃力。合理地选择发动机悬置的参数有利于降低发动机产生的振动向车架传递,进而提高车辆的乘坐舒适性。

【期刊名称】《汽车实用技术》

【年(卷),期】2014(000)004

【总页数】4页(P31-34)

【关键词】发动机悬置;隔振率;匹配设计

【作 者】王定岩

【作者单位】安徽江淮汽车股份有限公司,安徽 合肥 230601

【正文语种】中 文 【中图分类】U464.12

CLC NO.:U464.12 Documentcode:A ArticleID:1671-7988(2014)04-31-04

汽车发动机悬置安装点最佳位置的优化研究

车辆工程技术56 车辆技术

汽车发动机悬置安装点最佳位置的优化研究

郭晓达,苗 森

(长城汽车股份有限公司,河北 保定 071000)

摘 要:汽车作为主要的交通工具,人们对汽车的乘坐舒适性要求也越来越高。动力总成是汽车的主要激励源,降低动力总成传递到车身的振

动能量对于降低整车振动噪声有很大帮助。本文就汽车发动机悬置安装点最佳位置的优化展开探讨。

关键词:振动与波;发动机悬置;位置优化

1 发动机布置特点分析

发动机安装于汽车底盘,为了降低整车重心,发动机需要尽可能

布置在较低位置。通常根据发动机布置位置所在轴线与整车行驶方向

的相对关系,可分为纵置式、横置式、斜置式发动机。当汽车采用不

同的发动机布置型式时,悬置支架的设计会有不同的侧重点。在纵置

式车型中,发动机位于车辆前轴的前上方,在这种布置方案中,发动

机和车架之间是通过悬置进行连接和固定的,悬置支架是核心部件。

2 系统动力学耦合模型

对悬置进行优化,首先要建立动力总成、悬置和车身的动力学耦

合模型,在模型的建立过程中,以动力总成质心坐标系为标准,O-XYZ

为与动力总成质心坐标系平行的广义坐标系,而UVW坐标系为各个

悬置安装位置与方向所决定的局部坐标系,分别对应左悬置、右悬置

和后悬置。

在简化模型中,动力总成被简化成包含3个平动3个转动的六自

由度刚体,每个悬置与弹性的车身连接的节点具有3个平动自由度,

整个简化系统可以看做为十五自由度的模型。根据拉格朗日方程,系统的振动微分方程为: (1)

式中:分别为动力总成质心和3个悬置对应的广义

坐标;[M]为系统质量矩阵;[K]为系统刚度矩阵;F为动力总成质心

等效激励力。 系统质量矩阵表达式为: (2)

式中:

m0为动力总成质量;J为动力总成转动惯量;其余9个自由度质量

不计。系统刚度矩阵表达式为:

式中:

Cn为每个悬置点处广义坐标与局部坐标系之间的夹角欧拉矩阵;

Sn为动力总成质心6个自由度方向上的运动引起的悬置点动力总成一

基于ADAMS的发动机悬置系统设计

基于ADAMS的发动机悬置系统设计

摘要:发动机悬置系统的动静态特性影响整车的行驶平顺性,因此对发动机动力总成的研究可以在一定程度上改善乘车的舒适性和行驶的平顺性;本文分析了ADAMS的发动机悬置系统设计。

关键词:振动与渡;发动视总成;悬置系统;ADAMS;优化设计

随着汽车技术的快速发展,现代汽车设计正朝着微型化、经济化和轻型化的方向发展。然而,使用小缸数和大功率发动机会增加发动机振动的激励增大;车身质量的降低反过来又会导致车身刚度的降低,从而导致从发动机传递到车身的振动增加,以及车辆内部振动和噪声特性的恶化。传动系可见悬挂系统的隔振特性对车辆的舒适性有重要影响。可见动力总成悬置系统不仅可以减少底盘的振动传递,降低车内噪声,提高行驶舒适性,而且可以更好地保护传动系。

一、动力总成悬置系统的优化设计

1.解耦设计的研究。两个或两个以上的振动模式的振动输入在一定的振动模式下(或在某一广义坐标方向)是耦合,导致另一个振动的响应模式或多个模式(或在另一个广义坐标方向或在多个广义坐标方向),和耦合分离称为分离。解耦的目的是使每个自由度的振动(即,每个振动模式)相对独立或分离,这样的措施可以采取独立的自由度隔振效果较差,而不影响其他方向的相关性能的自由度。当各自由度相互独立时,谐振频率可能小于存在耦合时,特别是在高激发能方向,以确保解耦。动力总成悬置系统的动态特性与发动机质量、惯性矩、悬置系统参数(支承位置、支承单元刚度、安装角)有关。通常,中心的主惯性轴动力总成悬置系统作为坐标系统安排弹性元素,所以弹性支承的弹性中心位于主惯性轴悬挂系统,消除弹性耦合,因此发动机曲轴的扭转振动和其他方向的振动解耦程度较高。条件下的车辆安排,然而,完全解耦的悬架系统是一个复杂的过程,因此,通常实际上只要在主振动力量(曲轴惯性力矩的方向,旋转离心力和曲轴的转矩,活塞连杆和路面不平度引起的垂直方向不平衡惯性力)方向满足要求的解耦。

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