NVH部件：排气系统柔性解耦器
在轿车排气系统中，柔性解耦器是非常重要的一个部件。其主要作用是隔离发动机振动向排气系统冷端的传递，并最终隔离发动机振动通过排气系统、吊钩、橡胶吊块向车身的传递。常用的柔性解耦器一般有三类：球铰、长波纹管和短波纹管。不同类型的柔性解耦器的工作原理是不同的。球铰是一种价格相对低廉的柔性解耦器，工作的基本原理就是解除排气系统冷端和热端之间运动不一致而产生的耦合。短波纹管一般轴向和弯曲刚度较大，阻尼系数也较大，对排气系统冷端和热端运动的解耦主要是通过阻尼损耗运动能量来实现的。长波纹管轴向和弯曲方向刚度一般很小，阻尼也很小，一般长波纹管对于发动机振动的隔离效果是最好的。FEA分析对于波纹管的处理可以考虑这样两种方法：一种是实测波纹管六个自由度方向的刚度，用弹簧等效。另一种是根据波纹管数模，实际建立波纹管有限元模型。这两种方法都可以用来确定波纹管的刚度和阻尼，从而更好地评估柔性解耦器的性能。柔性解耦器并不是在所有车型上都用，纵置布置的动力总成通常不使用波纹管，而横置发动机则多采用波纹管。波纹管对于振动隔离效果的判断可以传递率的公式表述：典型的波纹管的构造如下图所示：内衬对波纹管振动传递系统影响非常大，加入内衬通过会增大振动的传递，同时使得排气系统振动性能变得复杂。内衬导致排气系统动态性能向非线性发展。波纹管中内衬（Liner）的作用是降低波纹管的温度并改善气体在波纹管中的流动性能，同时它也可以降低振动。编织网（braid）用于波纹管的机械保护，同时限制波纹管过大的拉伸变形。排气波纹管的有六向刚度，三个线性刚度Kx , Ky , Kz和三个扭转刚度Kxx , Kyy , Kzz，其值的范围大概如下：Kxx：200000~6000000 N-mm/radKyy & Kzz：20000~600000 N-mm/rad 球连接的作用与波纹管一样，是减小发动机的振动传递到排气管中，波纹管有六个自由度，而球连接只有三个转动自由度，球连接却价格便宜些，NVH性能也比波纹管差些。总的来说，柔性解耦器在排气系统中扮演着非常重要的角色，它能够有效隔离发动机振动，保证车辆的行驶平稳性和舒适性。在选择柔性解耦器时，需要根据具体的需求和条件来选择适当的解耦器类型和型号，同时还需要考虑到各种因素对解耦器性能的影响。 著作权归作者所有，欢迎分享，未经许可，不得转载
首次发布时间：2023-12-01
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