发动机悬置系统设计.pdf

发动机悬置系统是汽车工程中的关键组成部分，它的主要任务是减少发动机作为一个主要振动源对车辆整体舒适性和结构耐用性的影响。悬置系统的设计涉及到多个方面，包括结构型式、几何位置、软垫材料特性和安装位置等，这些因素共同决定了系统能否有效地隔离不同频率和来源的振动。 发动机悬置系统需要在所有工况下承受动、静载荷，防止发动机与车架之间产生不适当的位移，避免与其他部件发生干涉。这要求悬置系统具有足够的刚度和承载能力，同时保持一定的柔韧性以吸收振动。 系统应能有效地隔离发动机产生的振动，特别是怠速、高速运行以及扭矩变化时的振动，减少传递至车架和驾驶室的噪声。这通常通过选择合适的悬置软垫材料和设计其刚度、阻尼特性来实现，以适应不同频率的振动源。 此外，悬置系统还需要防止路面不平整引起的振动传递到发动机，进一步降低噪声。这涉及到对高频和低频振动的区分处理，例如，低频振动主要源于发动机的扭矩波动和道路不平，而高频振动则与燃烧压力、配气机构等内部机械运动相关。 发动机的振动源分为内振源和外振源。内振源主要是由燃烧过程产生的脉动、不平衡的活塞和连杆运动；外振源主要来自于不平路面或传动系统的振动。两种振动源同时作用，使得发动机处于复杂的振动状态。例如，燃烧激振频率与发动机的发火频率相关，而惯性力激振频率与旋转和往复质量的不平衡有关。 悬置点的数量通常是根据发动机的尺寸、重量、用途和安装位置来确定的，常见的有三点和四点悬置系统。三点式悬置具有较好的隔振效果和较低的固有频率，适合于大多数四缸机。四点式悬置则提供更好的稳定性，适用于应对更大的扭矩反作用力，常用于六缸机。 在设计悬置系统时，需要考虑发动机固有频率与车辆整体特性之间的匹配，尤其是要确保在低频段内，发动机的固有频率低于不平道路激励的频率，以减少路面引起的发动机晃动，提高乘车舒适性和操作性。 发动机悬置系统设计是一个复杂的过程，涉及到振动控制理论、材料科学和结构工程等多个领域。正确设计的悬置系统能够显著提升汽车的性能，减少噪音和振动，延长零部件寿命，并提高驾驶者的舒适体验。