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排气管吊耳系统功能结构及设计要点

吕老师

1年前浏览1283

一、排气系统振动传递：

1、将废气从发动机排出。空气的流动将激励整个动力排气系统，导致噪声;

2、排气系统与作为振动源的发动机以及作为振动接受体的车身相连;

3、排气系统须使从发动机传递到车身的振动最小化；

4、排气系统吊耳用以减少传递到车身的振动；

5、波纹管可以控制从发动机传递到排气系统的冷端的振动

图1排气系统振动传递

二、排气系统的振动源

发动机的扭矩激励
发动机气流冲击
声波激励
路面激励

图2 排气系统振动源

三、排气管吊耳的作用

1、悬挂排气系统于车身

2、隔振隔振

3、位移控制

四、排气管吊耳系统及零件设计原则

1、阶垂直弯曲和横向弯曲模态应该与发动机的激励频率解耦，并与车身的固有频率解耦固有频率解耦；；

2、尽量采用比较直的排气系统以减少模态密度；

3、F/A模态要解耦并且无纵向预紧模态要解耦并且无纵向预紧；；

4、排气管吊耳须布置在排气管的模态节点；

5、排气管吊耳须布置在车身硬点排气管吊耳须布置在车身硬点；

6、吊钩需要足够硬以避免与连接结构共振；

7、应选择更多吊耳点，使解耦更好，并须有更好的阻尼

五、设计要求

1、小尺寸；

2、高可靠性；

3、刚度可调性好；

4、垂直和横向没有相关性；

5、容易装配；

6、耐久性好；

7、耐高温

8、良好的隔振性能

图3典型的吊耳结构

六、结构特点

图4吊耳结构特点

1、上轴销孔与车身侧支架相连；–下轴销孔与排气管侧吊钩相连；

2、冲击工况时，上下限位块起着可以限制排气系统的位移，提高疲劳；

3、弹性支撑橡胶主要起减振作用；

4、金属骨架可以限制位移；

七、常见结构

图5吊耳常见结构1

图6吊耳常见结构2

图7典型的吊耳结构车型对标

八、设计原则

1、鉴于吊耳一般工作在较高的温度环境，须选择耐高温和耐环境性能良好的材料，如EPDM和VQM；

2、从耐久性能考虑，须考虑材料的强度、预载和位移要求，以选择合适的耐高温或强度更好的材料、是否设置限位、零件的静刚度和是否设置骨架等；

3、基于NVH要求，希望零件的动刚度足够低，并且在较宽的频率范围（1-400Hz）内无共振现象发生；

九、排气系统吊钩位置布置考虑

1、一般吊块仅在正常Z方向承载，不应使吊块出现其他方向的预载状态。

2、吊钩刚度要足够大，以避免发动机激烈频率内吊钩共振。

3、排气系统吊钩模态要保证：一般吊钩模态分析>500Hz

图8吊耳布置位置的选择

4、采用多体动力学分析优化吊钩位置及吊块刚度，以此来获得最低的吊块力传递

5、可以采用这个一个标准判断，绕曲轴方向施加100000Nmm的力矩，吊钩上的动态力对豪华车和高级轿车来说，传递到车体的力的目标一般定为2N。对中级轿车，力控制在5N。对一般经济型轿车来说，这个力可以放宽到10N。

图9 吊耳传递力计算

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来源：汽车NVH云讲堂

振动疲劳多体动力学材料 NVH 控制

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首次发布时间：2023-04-12

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