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南昌J9九游会(www.j9.com)汽车零部件有限公司:悬置系统的激振源

发布时间:2019-04-10

  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;
  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。
  总之,使发动机总成产生振动的主要振源概括起来有两类:一为内振源,主要是由于燃烧脉动、活塞和连杆的运动产生的不平衡力和力矩。二为外振源,主要来源于不平的道路或传动系。这两种振源几乎总是同时作用,使发动机处于复杂的振动状态。
  (1) 燃烧激振频率
  这是由发动机气缸内混合气燃烧,曲轴输出脉冲转矩,由于转矩周期性地发生变化,导致发动机上反作用转矩(又称倾覆力矩)的波动。这种波动使发动机产生周期性的扭转振动,其振动频率实际上就是发动机的发火频率,计算公式为:
  f1=2×i×n/60/τ
  式中:f1-点火干扰频率;Hz
  τ-发动机冲程数;(2或4)
  i-发动机气缸数;
  n-曲轴转速,r/min
  (2) 惯性力激振频率
  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为:
  f2=Q×n/60
  式中:f2-惯性力激振频率;
  Q-比例系数(一级不平衡力或力矩Q=1,二级不平衡力或力矩Q=2)。
  不平衡惯性力的激振频率与发动机的缸数无关,但惯性力的不平衡量与发动机缸数和结构特征有着密切的关系。
  关于外振源,归根结底是路面的激励,通过车轮、驱动系统、转向系统及车架等而传递到动力总成,所以在选择悬置系统的固有频率时,需要考虑到车辆与发动机连接部分的共振频率。
  因此,悬置系统特性的选择首先要隔离发动机自身的振动,即不让发动机不平衡力造成的振动过分地传向车体。这就要求悬置系统的固有频率低于发动机怠速工况下激振频率的0.7倍。车体结构振动的降低,十分有利于降低结构振动造成的噪声。目前汽车发动机的悬置软垫都相当软,发动机的固有频率大多处在6-20Hz的范围内。如此低的频率,当汽车以正常车速行驶时,刚好处于不平道路的低频激励阶段,这就带来了路面激励下发动机的晃动问题。在低频段内,发动机的固有频率与整车特性匹配不当时,路面激励所造成的发动机晃动可能引起汽车乘坐舒适性下降,也可能影响到汽车的操作性。
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