基于主动悬架系统改善无平衡轴发动机振动与噪声的研究



基于主动悬架系统改善无平衡轴发动机振动与噪声的研究

从直列4缸发动机上拆下平衡轴以提高燃烧效率，但曲轴旋转不平衡带来的弯扭力及力矩作用在发动机上会产生令人不安的振动与噪声。提出了具有主动控制功能的发动机悬架系统，该系统能降低发动机噪声与振动的主要阶次成分，从而提高车辆整体的NVH品质，利用其代替发动机平衡轴，能够实现提高燃油效率与保证车辆振动与噪声品质的双重要求。

利用一个家庭轿车直列4缸发动机进行试验研究，取消其发动机平衡轴，给发动机安装主动控制悬架系统，该系统中的电磁制动器能生成抵消力；以轿车使用未取消平衡轴时的试验数据作为基准水平。

主观评价与相关测试结果表明，车辆怠速状态下，主动控制悬架系统能够将振动与噪声水平降低至基准水平，NVH品质得到了明显的改善。行车状态下，转动控制悬架系统能够在整个发动机转速范围内改善座椅及转向盘的振动，发动机转速在4000r/min时的车辆振动降低至基准车辆的水平；发动机转速低于2500r/min时，主动控制悬架系统能够降低噪声水平约10dB，噪声品质与基准水平相近；发动机转速高于2500r/min时，主动控制悬架系统仍能够改善噪声水平，但与装有平衡轴时的水平相比还有差距。平稳行驶时，执行器消耗功率小于20W。急加速与发动机转速高于3500r/min时，制动器消耗功率约为40～65W。

Yanbin Liu. SAE 2013-01-1948.

编译：张林林