四点TRA悬置布置原则探讨及前后悬置角度计算

四点TRA悬置布置方式一般使用在豪华车以及大扭矩发动机的车型上，比如图1中的丰田普瑞斯。从中可以看出四点TRA悬置布置与三点TRA布置的不同点。

图1 丰田普瑞斯四点悬置

一、四点TRA悬置的布置的特点

        在4点悬置系统中，不再使用抗扭拉杆来承受倾覆扭矩，而是将两个悬置安装在变速箱前后的质心位置，以便在垂直方向来支撑扭矩（见图2）。通过对称性布置避免在承受负载的左右悬置上产生纵向的反力。

图2 四点TRA悬置布置

        前后悬置在垂直方向上的刚度必需十分柔软，并且还必需具备适当扭矩反应刚度特性，以便在WOT三档前提供充分的隔振性能。

这种四点TRA布置的缺点在于，右悬置和左悬置之间的延长线必需恰好经过重力中心，以避免在抗扭拉杆上产生预加负载。

由于发动机装备了大量不同的辅助装置，如助力转向泵、空调压缩机和发电机，因此要考虑到所有不同型号的发动机十分困难。另一个缺点就是承担负载的悬置存在静态偏转，因此会出现蠕变。

这就会导致发动机位置发生变化，使得怠速NVH性能也有所变化。最终导致系统功能不再强劲，并且需要经常调节扭矩限制器。

这一布置理念需要一个前部横向交叉部件来支撑前悬置。但是由于与防撞性能相关的设计，车辆结构的这一块区域通常十分脆弱；因此导致隔振性能的退化。

四点前横置动力总成，一般左右悬置靠近TRA轴布置，倾覆力矩作用下，动力总成绕TRA轴摆动振动，由于位置的原因，前后悬置一般要承担较大的摆动振幅。同时前后悬置，尤其是前悬置一般都放置在一个较软的基础上，激振力到车内的噪声传递函数较大，比较敏感。如果悬置存在预载，都会放大振源或加重振声传函，所以一般希望前后悬置尽量不要承载。

二、前后悬置角度的设定考虑

理论上，怠速时动力总成绕TRA轴小幅摆动，因此可以在前后悬置弹性中心所在的平面，以TRA与此平面交点为原心做一个圆，前后悬置倾角可沿此圆的切线（见图3）。

图3 前后悬置倾角的确定

前后悬置的角度一般在30°范围内，偏转方式（向前偏转或向后偏转）需要考虑悬置是连接在发动机端还是车身端。原则是保证发动机正常加速偏转时，前后悬置刚度不会增大。如图4所示。

图4 前后悬置角度偏转方向

三、角度计算示例

下面以一款四点TRA布置的悬置系统为例来说明前后悬置倾斜角度的计算过程。

首先需在数模中量出质心点与前后悬置弹性中心在X向及Z向的距离，见表1。

把动力总成质心点及悬置弹性中心位置及表1数据标示在X-Z平面内（见图5），悬置的倾斜角度α、β按公式1和2进行计算。

表1 动力总成质心与悬置弹性中心的垂直距离

表5 倾角计算

把表中的数值代入公式中可以算得α≈β≈33°，考虑制造要求最终本车型最终把倾斜角度定在了35°。