动力总成弯曲模态对车内NVH的影响

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动力总成模态是发动机和变速器装配成一体的模态，可以通过测试或者仿真的方法获得（图1）。动力总成一阶弯曲模态频率较低，会使车辆在发动机高转速段运行过程中，发动机的二阶激励会激起动力总成弹性模态共振，导致车内噪声变大。对于动力总成一弯模态频率指标，通常按公式（1）计算得到：

Freq = (RPM/60) * n*1.15 （1）

式中：RPM 发动机最高转速

n:发火阶次，四缸机=2，六缸机=3，以此类推。

1.15:安全系数

图1 动力总成模态测试

动力总成的柔性结构特性影响着动力总成悬置的安装基准。对于动力总成纵置或横置布置，其特性和基准是有差异的。

纵置布置的考虑

对于纵置布置的动力总成来说，可将其看作为一个柔性梁，此时悬置的刚度远远比动力总成自由状态时的刚度低的多。如果一个均质梁（两端无约束），受到一个外部激励作用时，其一阶振型为弯曲变形，如图2所示。

图2 动力总成一阶弯曲振型图

从图中可以看出，一阶振型有两个节点，在节点处没有运动发生。一个均质刚度和质量分布均匀的梁，一阶振型的节点大约位于距梁端部22.2%的梁长位置。当刚度或质量分布发生变化时，节点的位置变化也不到7%。当一个外力直接作用在节点上，在节点位置处梁不会发生变形，即激励节点不会引起梁变形，但是在其它位置则可使梁产生一定程度的变形。对于动力总成来说，其刚度很大，所以在工程应用中仅考虑发动机的一阶垂向模态就足够了，通常后驱纵向布置动力总成的一阶弯曲振型的频率为120~150Hz。

动力总成柔性体模态会引起振动传递增大。对于纵置发动机，一弯模态对后悬置位置布置影响较大，从振动传递最小考虑，希望将后悬置布置在动力总成一弯模态的节点处（见图3）。