三线摆测试动力总成惯性参数研究

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对于一个规则的刚体，我们能够很容易得到刚体的重心和转动惯量，但对于一个非常复杂且不规则的刚体，我们却很难得到这些参数。

对于动力总成这种复杂的刚体,通过计算机的模型虽然我们也可以得到，但由于制造误差和材料的均匀性等其他因素的影响，得到的数据往往有一些差异。目前发动机一般有三种测量方法可以得到重心和转动惯量：单线摆，双线摆，三线摆，相对来说三线摆是一种比较简单但误差很小的方法。

1、测试系统精确对检测

这可以通过用三线摆对一个规则物体的重心及惯量参数测试结果与理论计算结果对比来判断该测试系统精确性是否满足要求。比如可以专门制作一个与动力总成质量相近的长方体作为标准质量块来校核三线摆的测试精确度。对比结果见表1.

图1标准质量块

表1 标准质量块转动惯量理论计算与测试结果对比

2、机油对测试结果影响的研究

在测试动力总成的动力学参数时，为了测试的需要，通常需要将动力总成摆放成水平放置、竖直放置、侧倾放置等不同的姿态；在摆放这些姿态时，发动机机油会顺势流向允许的最低洼区域；所摆放的姿态不同，发动机机油的流向也不同，因而，其对动力总成的动力学参数，特别是质心位置、转动惯量和惯性积等参数的影响也不同。

那么，发动机机油的这种顺势流动对动力总成的动力学参数有多大的影响？

这一问题可从发动机装机油与不装机有两种情况下的动力学参数的测试结果的差异大小来判断。

比较二者的测量结果表明，机油对动力总成转动惯量的影响可以忽略不计！

图2 有无机油惯性参数测试结果比较

3、有无压缩机对测试的结果影响研究

分别测试某动力总成装空调压缩机与不装空调压缩机的惯性参数，比较而者差异。

图3 有无压缩机对惯性参数的影响

从图3可以看出装与不装空调压缩机对动力总成的质心及惯性参数影响较大,而在一种车型多种配置存在的情况下,应该在设计前综合考虑悬置系统的共用问题。

4、发动机变速器单独测量与合成一体测量结果对比

如果将“发动机”、“变速箱”单独测量，然后将二者的参数合成，其合成结果与“发动机+变速箱”动力总成的测量会一致吗？

图4为动力总成（包含发动机和变速器）的测试结果与把发动机和变速器分开测试再与合成在一起的结果进行比较！

图4 发动机变速器单独测量与合成一体测量结果对比

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来源：汽车NVH云讲堂

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首次发布时间：2023-04-14

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