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通过汽车动力总成悬置系统,聊聊NVH,以及车为什么抖?

汽车智慧(稿源) 2022-8-25 07:49 No.21056

现在买车时客户对NVH方面的考量越来越多,而汽车品牌对自己旗下车型在NVH方面也是越来越重视,先聊下NVH是啥。NVH是指Noise(噪声),Vibration(振动)和Harshness(声振粗糙度)说白了汽车噪音,振动这一块就是属于NVH范围内的。从去年到折腾到现在沃尔沃XC60低频共振这事就属于NVH范围内。


通过汽车动力总成悬置系统,聊聊NVH,以及车为什么抖?

首先先明确一件事,抖动和噪音是无法完全消除的,各大厂商能做到的只是最大化的降低抖动和噪音。设计方面我们下面谈,除了设计外,车辆安装隔音棉,止震板之类的东西是最直观可以降低抖动,噪音的方法。

在设计方面,现在车辆基本采用的是一个系统——汽车动力总成悬置系统。简单说就是把发动机、离合器、变速器,以及发动机一些外部连接设备,通过悬置方式连接在车架上。

汽车本身是一个有质量,弹性,阻尼的振动系统。汽车内部个本分零件的固有频率不同,行驶中因为车速、运动方向、路面的不同变换,车轮、发动机、传动系统在实际用车情况时有不平衡等各种内外因素,特别容易产生整车或局部的强烈震动。

而发动机是汽车的最主要的振源之一,如果处理不好,会使乘驾人员产生不适感。还会引起车身与车架相连的其他零件震动和噪音,同时还会影响操控稳定性和平顺性。严重的还会损坏汽车零部件,快速缩短汽车使用寿命。

而汽车的高速化和自身轻量化提高后,也使振动问题越来越突出。所以如何在轻量化的同时做好NVH方面优化在当下车型越来越重要。


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而悬置系统主要起到三个作用。

1,支撑作用,在几个点上为整个发动机及动力总成上其他元件提供支撑,它必须能承受发动机总成的质量,不至于让发动机总成产生过大的位移,影响工作。

2,限位作用,在启动,制动、加速等瞬态工况,以及面对干扰,如路面颠簸等外部原因时悬置系统能有效限制动力总成的最大位移,说白了就是固定作用。

3,隔振作用,一方面它要阻止发动机的振动传递到车身上,另一方面它还要阻止地面不平激励对动力总成的冲击。

车型不同选择的悬置系统布置也不一样,常见的一般是三点悬置,和四点悬置。

三点悬置是将左右悬置布置在扭矩轴上,并且动力总成质量完全由两个悬置承担。

发动机悬置往往容易布置在扭矩轴上,但是变速器悬置却很难,往往将变速器悬置布置在扭矩轴的上方。

四点悬置将左右悬置布置在扭矩轴上,扭矩由两个悬置承担,其中一个悬置受力减小,减小了设计难度。由于前后悬置连线可能不能通过质心,这样会导致一个悬置有预载,这样会出现耦合问题。

而这几个点,采用的配件叫做发动机支架,也就是俗称的机脚、机爪垫、机脚胶等。

从材质上来说一般分为两种,一种是橡胶机脚。这种机脚综合的物理机械性能比较好,成本低,能有效的起到消音、隔振和缓冲作用。有一定的耐温性,并且承受能力相对较大使用寿命相对较长。

而第二种液压机脚,有良好的动特性,低频大振幅有大的阻尼,在高频小振幅是有较低的动刚度。简单来说就是减震性能很好,但是成本高,一旦老化漏油,相对橡胶机脚缺少过渡性。

用手机测抖APP对橡胶机脚和液压机脚在损坏与更换新机脚后的抖动数据做个对比。下面是橡胶机脚。


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液压机脚。


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介绍了这么多,基本上动力总成悬置系统大概的说了以下。因为发动机舱可用空间有限,在设计时如何选择这几个悬置点就很重要了,要有稳定减震效果,还要不会在工作时产生位移与其他部件造成磕碰。

再加上发动机自动下沉技术,在车辆遭受撞击时发动机是掉到地上而不是撞进驾驶舱里。而最关键的是放在哪里能更好的起到减振消噪的作用。所以看起来简单,但是合不合理才是难点。

在面临轻量化的设计时,如何合理的去安装隔音棉,止震板等配件又是一个问题。处理好了,万事大吉,处理不好,像沃尔沃XC60这样会产生低频共振,有些人乘坐会很不舒服,再或者因为设计或者配件材质不达标,像新英朗等车型很容易出现在保期内,里程数没多少,但是机脚破损导致怠速抖动变大,影响驾驶等问题。

文章来源【怠速抖动】版权归原作者所有
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