新能源汽车与m+p悬置高频动刚度试验台架

当今社会，汽车已经成为人们生活中不可缺少的出行工具，但随着石油资源的枯竭，传统燃料燃烧对空气所造成的污染等问题，汽车的使用已经严重威胁到人们的生存安全。而新能源汽车的诞生，不但缓解了石油能源危机，而且对雾霾等空气污染治理有巨大作用。

新能源汽车在近几年的实践过程中取得了喜人效果，受到广大用户的一致好评，是世界汽车行业发展大趋势，发展新能源汽车是非常必要的，宁波拓普集团股份有限公司也在努力朝着新能源汽车这一方向前进。

图1 新能源汽车

宁波拓普集团股份有限公司是在上海证券交易所上市的一家技术领先的汽车零部件企业，主要致力于汽车动力底盘系统、内饰隔音系统、智能驾驶控制系统等领域的研发与制造。自1983年创立，拓普在汽车行业中专注笃行了30余年。总部位于中国宁波，拥有支持全球项目的研发中心和技术领先的试验中心，设有动力底盘系统、饰件系统、电子系统等事业部，生产减振产品线、内饰产品线、底盘产品线、电子产品线、结构件产品线等5000多个产品。

凭借领先的研发技术、制造技术、质量管理和全球供应能力，拓普集团与国内外多家汽车制造商建立了良好的技术合作关系，进行多类子系统与汽车的匹配设计，实现同步设计研发，支持全球项目的开展，已成为宝马、奔驰、奥迪、保时捷、大众、克莱斯勒、通用、福特、吉利等汽车制造商的全球供应商。拓普在研发体系、采购体系、物流体系、生产体系、销售体系、质量体系等方面实行精益化管理，已形成具有核心竞争力的拓普品牌，在国内外汽车行业中获得良好信誉。拓普为了满足全球客户的需求，成为中国最强，世界一流悬置研发生产商，也积极投身于新能源汽车领域。

众所周知，新能源汽车要频繁地起动、停车、加速、减速，驱动电机常常过载，因此改善动力总成的隔振特性是整车NVH性能设计的重要一环，对车辆的乘坐舒适性也有着重要影响。设计良好的悬置系统能够有效地降低动力总成传递到车身、座椅上的振动，因此有必要对电动车的动力总成悬置系统进行振动分析与优化设计。为此，宁波拓普近日与德国m+p国际公司达成合作，通过采购m+p汽车悬置高频动刚度试验台架进行新能源汽车发动机的相关试验， 图2即为德国m+p国际公司的置高频动刚度试验台架。

图2 置高频动刚度试验台架

该试验台架可以研究发动机悬置在高达3000Hz频率范围内的动态刚度。台架允许在测试台上模拟由重量或反作用力产生的准静态载荷（可实现三轴向加载），并可以连续监测其它参数，包括悬置温度和横向张力。

悬置高频动刚度测试台架由三部分构成：（1）台架本体、（2）电磁台及闭环控制系统、（3）惯性质量及预载闭环控制系统。试件与惯性质量相对安装，惯性质量不受电磁台振动的影响，本套系统可根据用户需求增加水平方向载荷。

经过特殊修改后的8kN电磁台通过隔振器悬挂在焊接的机架中，机架的侧板支撑一个500kg质量的惯性质量。试验件使用特殊的夹具固定在激振器的衔铁上。上端夹具与预载质量块之间为高刚度的三轴向力传感器。惯性质量由空气弹簧轻柔地支撑，试件工作区域为直径180毫米见方，垂向移动高度为219毫米到443毫米。

惯性质量由空气弹簧支撑，空气弹簧控制台由两个电机轴系驱动调整高度，电磁振动台安装有空气弹簧预载补偿系统用以抵消动圈静态变形。

试验运行时，出于安全原因，试件由一个聚酯纤维透明塑料外壳罩住，该外罩为机械锁定，仅有当惯性质量突然下降，处于保护模式时才可被打开。

通过设定电磁台的预载补偿量及惯性质量预载量级，我们就可完成整套系统的预载量级配置，通过安装好的力传感器我们可以测定悬置试件和预载质量之间的静态力，试验运行时通过电磁台产生纯粹的动态激励载荷，而施加在试件上的预载量级则由惯性质量空气弹簧控制系统在时域内实现闭环控制。预载值的大小可通过控制系统输入定义。

VibControl控制系统具有试验需要的所有激励模式（如正弦、随机、冲击、道路模拟等），试验运行时X、Y、Z三个方向的加速度可以在下工装处测得，Z方向的动态力可在上工装（力传感器安装在上工装和惯性质量之间）处测得，基于此数据，悬置动态刚度值和损耗因子即可实时计算得到。

此前，德国沃尔夫斯堡大众汽车公司（Volkswagen AG）委托德国m+p国际公司开发了一种高频试验台，用于检测发动机悬置的振动传递特性，频率高达3000Hz。

德国m+p国际公司40年来一直致力于追求更先进的技术，更精良的的工程化解决方案，希望与客户携手共进，取得更美好的发展。