优化发动机减振垫降低客车车内振动噪声

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1、优化发动机减振垫降低客车车内振动噪声8郑忠法!郑国世设计!研究优化发动机减振垫降低客车车内振动噪声郑忠法!郑国世&东风康明斯发动机有限公司!湖北襄樊&&1;;&’摘要!客车的车内噪声主要是低频声!它是由发动机和动力总成的振动所诱发的结构噪声!车内的低频结构噪声主要取决于动力总成的低频振动的隔离水平"通过对发动机橡胶减振垫的优化!达到降低客车车内振动噪声的目的"关键词!发动机减振垫)振动)噪声中图分类号!D&*&61-!文献标识码!)文章编号!1;;#?!##;"!;;##;&?;;!1?;&目前国产客车和进口客车相

2、比!车内的舒适性为3363./%4!为3563%发动机的转动惯量#"##)"$$还有一定的差距!也是目前国产客车的价格比进口!为3&6+./%4!./%4)"%%客车价格低的主要原因之一"客车车内的舒适性主%发动机输出扭矩&最高挡位’#*;;>4要跟车内的低频振动与噪声密切相关!其振动噪声%点火次序#1?-?&?!的频率范围在!"!#""$%之间"与这些频率相关的部%经过以上参数计算得到图3中的几何参数为#件有#悬挂系统$动力总成系统$底盘系统$车身系统&3@!!!6*44)&!@#-56544)’3"’!@!2;

3、6#44等"各系统的优化组合是设计的首要任务"其中!动!"’减振垫设计原则力总成系统减振垫的优化是车内舒适性的关键!因36!63传递率小于;6!#原则为它是振动的主要来源"&’())直列四缸柴油机与&3’确定激励频率*+!"客车匹配已经取得了一些成功的经验"发动机的怠速为+#;7849:!则其激励频率为#(@!#$%"!减振垫开发原理&!’确定系统固有频率在工程上取+;#到5;$的隔振率是可以实现!"!#$%&&直列四缸柴油机的重要参数的!取减振率"";6+#!那么振动传递率#)@3%"";6!#!%发动机&包括附

4、件’质量!,#--*./忽略阻尼的影响!则有#3(%传动装置&包括附件’质量!0#12#./*+!!@&3’3,!(-%发动机重心高出曲轴中心线#3*-44式中!!为频率比)(为激励频率)(-为系统的固有频率"%传动装置重心高出或低于曲轴中心线#&544由&3’式得#%前减振器高出或低于曲轴中心线##!6344!!!38)A3@!6!-%后减振器高出或低于曲轴中心线#3"56*44那么系统的固有频率#%发动机重心到前减振器的距离#*+44((-+@336!$%%发动机缸体后端面到前减振器的距离#-"*44!3./%

5、前后减振器的距离#+*!6#44(-+!!!!&!’%传动装置重心到前减振器的距离##"#6!44式中!.B为弹性支承动刚度)!为机组总质量"%后减振器跨距##*"44&后悬置平置’发动机和传动装置的总质量#%前减振器跨距###344&前悬置-"度斜置’!!!,&!0"#!1./%发动机低怠速#+#"7849:由&!’式可得减振垫在垂直方向的总动刚度#.@!’!%发动机额定转速#!*;;7849:B&!!(-@!#2;>8!%气缸数及排列#<=(&相应的静变形为#%冲程数#&/C+;62244&-’确定前后减振垫的

6、刚度发动机的振动具有前后$左右$上下$横摆$俯仰收稿日期!!;;&?1;?;+)修回日期#!;;#?;#?11和侧倾&沿#$$$%方向位移及绕三轴的旋转’等*个自作者简介!郑忠法&15*;?’!男!浙江省杭州市人!工程硕士!高级工程师!从事发动机和整车>E$研究"由度!弹性支承布置应考虑*个自由度"在弹性支承%!1%设计!研究汽车科技第!期"##$年%月布置时!主要应考虑干扰力的方向"设备的重心及弹垫受垂直力&的作用!沿力的方向产生变形*+!将其性支承布置的几何尺寸#当干扰力通过设备的重心!分解为压缩变形*,和剪切

7、变形*-!外力&将分解为压且方向为垂直时!只要将弹性支承布置按重心对称缩力.,和剪切力.-对减振垫产生作用!则有(布置!使弹性支承布置受力相等$当干扰力频率大于.,’&675!设备与弹性支承布置组成的隔振系统的固有频率.-’&589!时!设备周围的环境就获得了良好的隔振效果$当被*,’*5675!’#2%-..*-’*5589!’#2!!..支承物质量分布不均匀%弹性支承布置无法按重心对称分布时!可以采用同一型号但刚度不同的减振垫!使离重心近的减振垫有较大的刚度!离重心远的减振垫有较小的刚度!而使各个减振垫产生的合

8、反力与被支承物的重心一致$这样布置减振垫!一般可以获得满意的隔振效果$!点支承&采用不同的减振垫’减振垫的布置&见图&’及各点的载荷如下(#!’!"")#""&$%"&(""#&(#"%%’!"")#&"&""("#(#&"&"&)’$"#图"!*+,,前减振垫示意图&&%%)’!"(")#(#"&&"&"设减振垫在,方向上的刚度为/,!沿-方向的刚%"&#