水平对置式发动机的声品质分析

水平对置式发动机的声品质分析

水平对置式发动机是将气缸按水平相对的方式排列，因而发动机重心和高度较低、长度也较短，便于封装，为整车设计提供了更好的空间利用。由于该种发动机与相对应的活塞布置相互抵消了振动而不需要平衡轴，因此其与直列式发动机、V型发动机相比具有不同的声品质。目前，采用先进的NVH（噪声、振动和舒适性）分析技术能够对水平对置式发动机的结构进行优化，改善其声品质。以4缸水平对置式发动机为例，通过理论分析给出影响水平对置式发动机声品质的主要参数。

对4缸水平对置式发动机声品质进行分析，并参照4缸直列式发动机的分析过程。首先确定水平对置式发动机的基本载荷（包括作用力和力矩），之后确定作用在活塞、曲轴和配气机构等部件上的载荷，最后根据发动机、活塞、曲轴和配气机构上的力学平衡确定发动机振动和由此产生的辐射噪声。分析结果表明，影响水平对置式发动机声品质的主要因素包括发动机所受的反作用力矩、发动机各部件之间静态负荷的相互作用以及动力总成静态负荷作用下的变形。其中，发动机所受的反作用力矩只取决于发动机的点火顺序，这种反作用力矩也是传动系统产生刚性运动的主要原因。在发动机运行过程中，其出现的噪声来自于发动机的第2冲程。低速时，若发动机负荷减小，则噪声也会相应减小，反之则增大。在发动机各部件之间的相互作用中，各部件之间合力对水平对置式发动机振动的影响较小，而合力矩对振动的影响较大。与作用在水平对置式发动机活塞上的载荷相比，作用在配气机构上的载荷虽然较小，但对发动机声品质影响较大。此外，发动机曲轴刚度对发动机振动和辐射噪声的产生也有一定影响。

Thomas Deighan et al.SAE

2016-01-1766.

编译：陈丁跃