动力总成大角度摆放时整车坐标系及TRA坐标系模态解耦的对比研究

我公 众 号中曾经发过一篇文章《动力总成悬置系统设计中的坐标系定义及解耦坐标系讨论》其中提到了在各种不同坐标系下解耦的适用情况，文中所说的参考坐标系解耦，主要是要考虑倾覆力矩波动对隔振性能的影响。如果是动力总成布置的角度倾斜过大如图1，最好，做一下TRA坐标系下的解耦校核。本文就以一个小案例来说明一下校核的过程。

图1 倾斜50°布置的发动机

第一步我们要做的是动力总成惯性参数的转换，从质心坐标系转到整车坐标系的具体方法前面的公 众 号文章已经说得很清楚了。本文主要介绍如何把质心坐标系的惯量转到TRA坐标系下。

原始的动力总成转动惯量数据见表1所示：

表1 动力总成惯性参数（质心坐标系）

为了便于验证我把计算所需的悬置硬点坐标以及动静刚度见表2及表3 所示：

本文中所用作案例的动力总成摆放角度倾斜50°。图1中用一从发动机后端面抽取的片体代表发动机，用一个于整车坐标系完全平行的正方体代表悬置局部坐标系，方便量取与TRA坐标间的夹角。同样的发动机质心坐标系也用一个正方体来表示。这样我们就可以进行悬置系统计算所需数据的量取了。

图2 坐标系间夹角的量取

从图2中可以进行坐标系间夹角的量取，通过量取可以得到整车坐标系与质心坐标系的夹角如表4所示，TRA坐标系与质心坐标系的夹角如表5所示：

通过上述两个表的夹角，可以把动力总成转动惯量分别转到整车坐标系及TRA坐标系下，得到的结果见表6所示：

表6 转换得到的惯性参数

计算基于TRA坐标系下的解耦结果，需要被悬置硬点坐标以及安装角度都转换到TRA坐标系下，所以也需要转换，可以直接在图2所示的数模图中进行角度量取。得到的结果见表7及表8所示：

表 8悬置局部坐标系与TRA坐标系之间的夹角

有了以上数据就可以代入程序中进行计算了，这里我们用上官老师的解耦程序进行计算，界面如图3.

分别在整车坐标系下及TRA坐标系下进行计算后得到的模态及解耦率的对比如表9所示：

  表9 两种坐标系的模态解耦比较

由表9可见，两种坐标系下模态差异不大，但解耦率还是有一些差异的。如果关键方向的解耦率过低，建议在TRA坐标系下进行优化，然后在整车坐标系进行确认，尽量选择在两种坐标系下模态及解耦都能达到要求的方案。