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动力总成悬置系统的布置方式选择-

1年前浏览281

悬置的布置原则


悬置在车架上的布置位置需要考虑以下的原则:


1、尽可能安装在发动机动力总成振动最小的位置,即节点,这样传递到悬置上的振动最小。


2、尽可能安装在车身或车架振动传递率最小的位置,即节点,这个位置对振动的传递最不敏感,车体上的响应体内可以得到最小。


3、悬置安装的位置尽可能使动力总成的六个模态解耦,解耦后,动力总成悬置系统就相当于六个独立的系统。


4、相对于车身-悬架系统来说,作为动力吸振器的动力总成悬置系统必须具有良好的动力吸振效果,一般的说,悬架系统承受垂向作用力的地方就是安装悬置的好位置。这个位置的结构刚度非常高,质量集中,通常也是车身第一弯曲模态的节点。实际上,在整车的悬置系统的布置时,由于受到其他部件安装的影响,同时某一个振动模态的节点位置可能是另一个模态的反节点,对一个隔振器来说,要使得一段与动力总成的模态节点相连接,另一端与车身或车架的模态节点相连接,也是很难实现的。还要考虑安装位置的限制,所以以上仅仅是悬置位置选择的参考。


悬置的布置方式的选择

后驱车型(RWD


后驱车型(RWD,曲轴平行于整车X轴,通常称之为“北-南”方向(N/S)布置,典型情况下RWD悬置系统包含三个悬置。变速箱悬置布置在动力总成弯曲模态节点上,一般位于变速箱后端的延伸壳体底部(见图1)。发动机悬置布置在发动机的左右两侧,位于同变速箱悬置相关联的撞击中心处(此时前后悬置的振动互不影响)。其他一些因素也影响到悬置的布置,如一些特殊考虑和重量均衡化。


1 后驱车型三点V型布置


前驱车型(RWD


前轮驱动(FWD,曲轴与整车的Y轴方向平行,通常称之为-西方向(E/W)布置。此种布置形式具有车内空间大、动力传递距离短、传动效率高等优点,但前桥同时承担转向和驱动工作,也有高速稳定性较差且半轴不等长出现扭矩转向等缺点。常见FWD车型悬置布置形式有以下2种:


1、  三点式全承载悬置系统布置类似于RWD车型,结合V型布置与TRA布置,TRA轴与悬置弹性轴ERA重合,但前传动轴位于动力总成的中部,可以更好地分配整车的重量。

2三点全承载悬置布置


2、基于扭矩滚转轴(TRA)方式3点布置,一般有一个悬置位于发动机的前端顶部,另外一个位于变速器的后端顶部,尽可能的靠近扭矩滚转轴。一个抗扭拉杆布置在变速器后侧,用于抑制大扭矩下动力总成的位移。

3 典型的TRA三点布置


3、对于大排量(>2.0L)或大输出扭矩(>300Nm)动力总成,很多采用基于扭矩滚转主簧方向会成一定的角度。(TRA)方式的4点布置,一般有一个悬置位于发动机的前端顶部,另外一个位于变速器的后端顶部,尽可能的靠近扭矩滚转轴。前后各布置一个悬置。一般前后悬置

 

4 典型的TRA四点布置

 

前驱车型三点布置与四点布置的比较


一般在汽车上采用三点及四点悬置系统。因为在振动比较大时,如果悬置点的数目增多,当车架变形时,有的悬置点会发生错位,使发动机或悬置支架受力过大而造成损坏。三点式悬置与车架的顺从性最好,因为三点决定一个平面,不受车架变形的影响,而且固有频率低,抗扭转振动的效果好。值得推荐的是前悬置采用两点左、右斜置、后端一点紧靠主惯性轴的布置方案,这种布置具有较好的隔振功能。在四缸机上得到广泛应用。而前一点、后两点的三点式多用于六缸机。


四点式悬置的稳定性好、能克服较大的转矩反作用力,不过扭转刚度较大,不利于隔离低频振动。但经过合理设计,仍可满足四缸机、更能满足六缸机的要求。四点式悬置在六缸机上的使用最为普遍。


在重型汽车上,因为其动力总成质量和长度大,为了避免发动机机体后端面与飞轮壳接合面上产生过大的弯矩,一般在变速器上增加一个辅助支点,从而形成五点式悬置。由于该支点距动力总成的质心最远,又是过定位点,因此辅助支点刚度不能太大,以避免因车架变形而损坏变速器或悬置支架。


相比四点悬置,三点悬置在性能及成本上具有很大的优势,因此现在的很多新款车型上都在广泛的采用三点悬置;三点悬置是当今一种趋势,建议我们在今后的横置新车型开发当中,尤其是较小车型,如果没有特殊的原因,都应尽可能的采用三点悬置。

 


来源:汽车NVH云讲堂
振动汽车传动
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首次发布时间:2023-04-09
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吕老师
硕士 28年汽车行业从业经验,深耕悬置...
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