液压悬置动态特性曲线详解

液压悬置（见图1），在低频（1-50HZ）大振幅(＞0.3mm)下的动刚度和滞后角，与普通橡胶悬置相比，有两个明显的特征：一是在某个特定的频率下，其滞后角有一个峰值；二是在动刚度的峰值之前的某一个频率，液压悬置的动刚度比橡胶主簧的静刚度还要小（Stiffness Dip）。在动力总成悬置系统的振动控制中，这些特性是被充分利用的。

图1 液压悬置

通常要求液压悬置的滞后角峰值在11-12Hz左右，因为悬架的固有频率是在12-14Hz左右，这样可以避免在汽车动力总成与悬架系统发生共振。

液压悬置的动刚度和阻尼特性直接影响着整车的振动与噪声，对其特性曲线有严格的要求。

在开发与调试阶段，要首先定义好悬置的特性，并要求供应商按表1的规定进行扫频，得到液压悬置性能曲线进行评估各项设计是否符合要求。

表1 液压悬置扫频范围

下文将对液压悬置的动态特性曲线进行详细解读。

1 动刚度解读

1.1 动刚度峰值

图2液压悬置动刚度曲线

图2中,红色曲线为惯性通道+解耦盘/膜型液压悬置在低频(1-50HZ)大振幅(＞0.3mm)下的动刚度曲线，其峰值一般放置在车轮共振频率处（12-14HZ）,主要适用的工况有：点火、熄火、换挡冲击、行驶粗糙路面、急加速、急减速、转弯等，峰值位置频率设计的关键控制参数是惯性通道。

黑色曲线为惯性通道+解耦盘/膜型液压悬置在高频(10-350HZ)小振幅(＜0.3mm)下的动刚度曲线，适用的工况为从发动机转速从怠速到最高转速，最大峰值出现的频率即动态硬化频率，其设计的关键是解耦盘/膜和节流盘。通常情况下，希望液压悬置高频动态硬化的最低频率尽可能的高，以降低振动传递率和提高降噪效果，动态硬化时的最低频率是评价液阻悬置的性能指标之一。

1.2 动刚度谷值（Stiffness Dip）

液阻悬置动刚度曲线在某些频率点上，其值比静刚度值还要低，这称为Stiffness Dip。 见图3.

图3 液压悬置动刚度谷值示例

现今所用的液阻悬置按作用大致可分为两类：

1）强调大幅低频振动控制，这是一般意义上的液阻悬置；

2）强调怠速隔振，此时可利用液阻悬置的Stiffness Dip特性，使得在怠速激励频率附近，动刚度最小。

应用案例：发动机的怠速工况为一大振幅(0.5mm左右)、低频（25～30Hz左右）激励，在该工况下，一些车会出现方向盘抖动严重的现象。此时可利用液阻悬置的Stiffness Dip特性，使动力总成中的一个液压悬置在发动机怠速频率附近的动刚度达到最小值（比其橡胶主簧的静刚度还要小），从而减少方向盘的振动，见图4。

图4 强调怠速隔振时动刚度谷值的应用案例

2 滞后角解读

对于用作垂向振动抑制的液压悬置，滞后角曲线非常关键。

图5 液压悬置阻尼滞后角曲线

对于液压悬置的滞后角，我们一般关注的是低频(1-50HZ)大振幅(＞0.3mm)时滞后角峰值频率，它被放置在动力总成悬置系统垂向共振频率处（见图5）！一般在7-9HZ附近。