动力总成悬置系统隔振原理分析及振动解决措施

黄皓

摘 要：随着人们生活水平的提高，汽车乘坐舒适性越来越受到人们的重视。其中汽车SUV性能是评价汽车舒适性的关键指标之一。动力总成悬置系统对整车的振动有着较大的影响，它的功能主要是隔振，支撑，限位。其中支撑和限位在悬置系统的设计中较易实现，隔振功能在实车中受影响的因素较多，不易满足隔振要求。

关键词：动力总成悬置系统 隔振 分析 解决

引言

本文对某SUV车在全油门工况下轰鸣声问题，某MPV3挡全油门工况车内存在较大的轰鸣噪声。车内轰鸣与标杆车趋势线相比，其中驾驶员右耳在发动机转速4000rpm- 5000rpm时轰鸣声较大，主要与2阶强相关；如图1所示。

对整车SUV性能测试及分析后，现重点针对悬置系统方面对车内轰鸣问题进行排查。对悬置系统做如下工作：前后悬置手工整改后进行SUV测试、右悬置问题排查等。针对车内噪声2阶较大，可能是由于悬置干涉引起，故分别对前、后悬置割限位进行WOT排查。

一、前悬置割限位

割除图示前悬置的限位，如图2所示，进行3挡WOT测试。由测试数据可知，图3所示，在割除前悬置限位后，车内噪声2阶在多个频段降低，其中前排1800rpm-2400rpm最为显著。可见，前悬置限位对WOT工况下的车内噪声有一定的影响，但对2阶较大峰值影响较小。

二、后悬置割限位测试

割除图示后悬置的限位，如图4所示，在割除前悬置限位的基础上进行3挡WOT测试。由测试数据可知，如图5，割除后悬置限位后，驾驶员右耳在发动机4150rpm时的2阶峰值降低约4dB（A），其它频段无明显变化。

三、右悬置排查及优化

WOT工况下右悬置主动支架在4000rpm-5000rpm振动最大可达200m/s2，超出了正常的振动大小范围，同时右悬置主动支架在Y向与Z向180Hz存在模态峰值，如图6所示，极大可能是在高转速时受发动机激励产生巨大的振动，故推测右悬置主動支架或其附件是造成车内高转速车内轰鸣较大的原因。

3.1 右悬置总成与主动支架分离

车内在SWEEP（定置）工况高转速时也出现较大的轰鸣声，如图7所示，且与3挡WOT工况表现一致，为进一步确认右悬置总成或右悬置主动支架对此轰鸣的影响，现采取右悬置总成与右悬置主动支架分离试验，如图8所示，考虑到实施的方便性，通过SWEEP工况进行验证。

在断右悬置后，如图9所示，SWEEP工况下4000-5000rpm车内轰鸣消失，同时右悬置主动支架上的振动由200m/s2降低至50m/s2，由此可确定右悬置主动支架或其附件是导致车内高转速轰鸣的主要原因。

结束语

本文通过对悬置系统隔振原理分析得出，解决动力总成隔振问题，关键在于激振频率与悬置系统自振频率的选取，使系统的振动只发生在隔振区域。由自由振动理论可知，悬置软垫的刚度对悬置系统的自振频率大小起着关键性的作用。根据悬置系统隔振原理，对某SUV车内轰鸣噪声问题对悬置系统进行排查，最终解决轰鸣问题。右悬置主动底座自身模态太低导致驾驶员右耳4000rpm-5000rpm轰鸣较大。

参考文献

[1]庞剑，谌刚，何华.汽车振动与噪声-理论与应用[M].北京：北京理工大学出版社，2006.

[2]吕振华.罗捷.范让林.汽车动力总成悬置系统隔振设计分析方法[J].中国机械工程.2003.