载货车悬置系统优化分析及改进

董学朝，张兴振

（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽 合肥 230031）

载货车悬置系统优化分析及改进

董学朝，张兴振

（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽 合肥 230031）

针对公司某款中型载货车发动机悬置隔振效果差的问题，提出了相对应的解决方案。根据现有车辆实验测定的振动数据和现有软垫的刚度参数，优化悬置系统的参数，应用ADAMS软件的分析优化，并通过振动试验的测定，最终达到优化悬置隔振的目标。为以后的载货车的悬置优化分析计算提供参考依据。

悬置系统；仿真分析；隔振；匹配设计

CLC NO.: U464.9 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2015)06-04-03

前言

随着汽车工业的发展，商用车发动机马力的不断提高，人们对汽车的舒适性要求却越来越高，使得振动问题变得日益突出。动力总成是汽车的组成部分，悬置系统是与汽车动力总成相关的重要组成部分，是影响汽车的乘坐舒适性和整车平顺性及NVH性能的重要因素。动力总成悬置系统是动力总成与车架之间的连接桥梁，随着汽车技术的发展，动力总成的振动成为了整车振动的主要部分之一。为改善汽车的乘坐舒适性，悬置必须具有良好的隔振作用。

某中型载货车在生产装车后，发现悬置软垫的静态变形量较大，在做振动试验时发现，后悬置隔振率偏小，基于此，针对该中型载货车的悬置系统进行分析匹配计算，再结合性能实验的验证对悬置系统进行优化。

1、动力总成-悬置系统数模和参数

动力总成-悬置系统模型

原车动力总成-悬置参数信息

坐标系为以曲轴与飞轮壳后端面为原点，沿曲轴线向变速箱方向为+X，向右(从飞轮壳端看)为+Y,向上为+Z(平行活塞运动方向)。

针对上面提供现有悬置系统提供的参数，应用ADAMS和MATLAB软件，进行理论分析计算。计算结果如下:

原车悬置系统计算结果分析：

(1)6自由度模态频率分析；

Fore/Aft模态频率稍低，一般要求大于5Hz；

Bounce与Roll频率间隔太少，Bounce与Roll为两个主要方向，一般要求频率间隔2Hz以上。

Lateral与Bounce频率间隔较少，一般要求Lateral与Bounce频率间隔1Hz以上；

(2)六自由度解耦率分析：

Bounce与Roll解耦率低，Bounce与Roll为两个主要方向，一般要求解耦率大于80%；

(3)悬置预位移分析。

前后四种悬置预位移偏大，悬置疲劳耐久潜在失效风险较大，一般公路用车悬置预位移约3.5mm-4mm。

2、悬置系统优化及分析验证

综合整体考虑，改变悬置软垫安装角度，优化软垫的刚度参数，从而使软垫预压缩量调整到合理的范围内，悬置系统的隔振率达到合理的状态。

结合优化后的软垫刚度和悬置系统提供的参数，进行理论分析计算。计算结果如下:

优化方案-悬置系统计算结果分析：

（1）6自由度固有频率分析；

Fore/Aft固有频率稍低，一般要求大于5Hz；

Bounce与Roll频率间隔较小，Bounce与Roll为两个主要方向，一般要求频率间隔2Hz以上。

（2）六自由度解耦率分析：

六自由度解耦率良好；

（3）悬置预位移分析。

前后四种悬置预位移合理。

在不改变整体悬置结构的前提下，经过多轮的分析：第一阶的固有频率较低，Bounce与Roll频率间隔较少，为1.17Hz。

针对此车在进行整车振动试验做对比。

根据前后悬置振动实验分析对比发现：

优化后的悬置隔振率全部小于20%（除了右后悬置），符合中型载货车隔振率在20%-25%的需求。并且整车进行振动试验发现座椅 驾驶室振后加速度较小,在怠速时，没有明显振感,整车在做完可靠性试验后,软垫也没有发生故障。此方案可行。

3、结语

在发动机悬置设计过程中，一般先进行理论计算，再进行试验验证，以理论计算为指导，以试验验证为基准，使发动机悬置系统符合减振要求。

在进行发动机悬置系统设计过程中，一般来讲需要满足以下要求：

（1）能在所有工况下承受动、静载荷，并使发功机总成在所有方向上的位移处于可接受的范围内，不与底盘上的其他零部件发生干涉。同时在发动机大修前，不出现零部件损坏。

（2）能充分地隔离由发动机产生的振动向车架及驾驶室的传递，降低振动噪声。

（3）能充分地隔离由于路面不平产生的通过悬置而传向发动机的振动，降低振动噪声。

[1] 余志生． 汽车理论．北京．清华大学出版社，2000.

[2] 张小虞．汽车工程手册 设计篇．北京．人民交通出版社，2001.

[3] 周志革等．发动机悬置系统参数的优化设计．机械设计第20卷，2003.

[4] 陈家瑞．汽车构造．北京．机械工业出版社，2000.

[5] 刘冰．动力总成悬置系统传递率过大的改进设计 新技术新工艺数字技术与机械加工工艺装备，2010.

Engine Mount system optimization analysis and design improvements

Dong Xuechao, Zhang Xingzhen
(Anhui Jianghuai Automobile Co., Ltd., Anhui Hefei 230031)

For a mid-sized truck engine mount problem of poor isolation effect, it proposed the corresponding solution. According to the experimental determination of the vibration data of existing vehicles and existing upholstered stiffness parameters to optimize the parameters of engine mounting system, we apply analysis and optimization software ADAMS, and by measuring the vibration test, and ultimately achieve the goal of optimization engine mounting system. for the future engine mounting system optimization analysis computing trucks,providing some references.

engine mounting system; simulation analysis; vibration isolation; matching design

U464.9

A

1671-7988(2015)06-04-03

董学朝，就职于安徽江淮汽车有限公司商用车研究院。