动力总成悬置系统技术介绍.pdf

动力总成悬置系统 动力总成悬置系统 技术介绍 技术介绍  动力总成悬置动力总成悬置系统介绍系统介绍  动力总成悬置系统开发流程动力总成悬置系统开发流程 内容内容 动力总成悬置系统介绍动力总成悬置系统介绍 动力总成悬置定义：连接动力总成与车身或副车架的弹性金属元件 动力总成悬置系统作用和要求：动力总成悬置系统作用和要求： 动力总成悬置系统介绍动力总成悬置系统介绍 1. 支撑动力总成的重量，确定动力总成的位置 2.降低动力总成振动和噪声向车内的传递 3.衰减由于路面激励引起的动力总成振动 4.控制动力总成的位移和转角 5.疲劳耐久性能 6.满足安全碰撞要求 耐久 NVH R&H 三大挑战！ 动力总成悬置系统介绍动力总成悬置系统介绍 悬置系统典型布置形式悬置系统典型布置形式 横置前驱 发动机 纵置后驱 发动机 俯视 前视 CG Load Carrying Mount Torque Reaction mount Torque Strut 车型：Polo, Fit, Lavida, Festa等 车型：Corolla, Elantra, Cruze等 车型：Camary，2007 lacrosse等 车型：Audi A6, CTS等 布置形式BenchMark 横置发动机悬置系统布置形式统计横置发动机悬置系统布置形式统计 动力总成悬置系统介绍动力总成悬置系统介绍 150 190 240 300 310 350 350 300 350 173 297 235 0 50 100 150 200 250 300 350 400 3 Mt to Cradle NTA Pendular+strut Pendulum Nm 悬置悬置系统基础理论：单自由度隔振原理系统基础理论：单自由度隔振原理 动力总成悬置系统介绍动力总成悬置系统介绍 平衡方程: 𝑚𝑥 + 𝑐𝑥 + 𝑙𝑥 = 𝑓 𝑐𝑥 + 𝑙𝑥 = 𝑓𝑖𝑠𝑝 传递函数: 𝐻 𝑠 = 𝐹𝑖𝑠𝑝𝑠 𝐹 𝑠 = 𝑐𝑠 + 𝑙 𝑚𝑠2+ 𝑐𝑠 + 𝑙 = 2𝜉𝜔𝑜𝑠 + 𝜔𝑜2 𝑠2+ 2𝜉𝜔𝑜𝑠 + 𝜔𝑜2 𝐻 𝜂 = 1 + 2𝑘𝜉𝜂 1 + 2𝑘𝜉𝜂 − 𝜂2 ,𝜂 = 𝜔 𝜔𝑜 00.511.522.533.544.55 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 Frequency ratio  Transfer function |H( )| 𝜉 = 0.1 𝜉 = 0.25 𝜉 = 0.375 𝜉 = 0.5 𝜉 = 1.0 2 幅值: 𝐻(𝜂) = 1+(2𝜉𝜂)2 (1−𝜂2)2+(2𝜉𝜂)2 拉普拉斯变换: 𝑚𝑠 2𝑋 + 𝑐𝑠𝑋 + 𝑙𝑋 = 𝐹 𝑐𝑠𝑋 + 𝑙𝑋 = 𝐹𝑖𝑠𝑝 ∆𝑥 𝑙 𝑐 𝑚 𝑓 𝑥 𝑓𝑖𝑠𝑝 动刚度: 𝐾∗(𝜔) = 𝐹𝑖𝑠𝑝(𝜔) 𝑋(𝜔) = 𝑘𝑐𝜔 + 𝑙 𝐻 𝜔 = 𝑘𝑐𝜔 + 𝑙 −𝑚𝜔2+ 𝑘𝑐𝜔 + 𝑙 = 𝐾∗(𝜔) −𝑚𝜔2+ 𝐾∗(𝜔) = 1 1−𝑛𝜔2/𝐾∗(𝜔) 𝐾∗ 𝜔 理想动刚度: 悬置悬置系统基础理论：悬置系统多自由度系统基础理论：悬置系统多自由度仿真仿真模型模型 动力总成悬置系统介绍动力总成悬置系统介绍 0 20 40 60 80 100 6.38.510.012.413.015.8 KE Energy (%) Mode Freq (Hz) Grounded P/T KE Energy Percent YawPitchRollBounceLateralFor/Aft 传递率分析 瞬态响应 模态解耦 6DOF 12DOF ADAMS多体模型 SRS性能分析 刚度曲线设计 橡胶悬置橡胶悬置---结构类型结构类型 动力总成悬置系统介绍动力总成悬置系统介绍 橡胶悬置橡胶悬置---静刚度静刚度 动力总成悬置系统介绍动力总成悬置系统介绍 橡胶悬置橡胶悬置---动刚度动刚度 振幅大，动刚度小 预载大，动刚度大 动刚度随频率提高而升高 动刚度与橡胶硬度提高而升高 动力总成悬置系统介绍动力总成悬置系统介绍 非解耦式液压悬置： •小小振幅下大刚度大阻尼振幅下大刚度大阻尼. 液压悬置液压悬置---动刚度与阻尼动刚度与阻尼 动力总成悬置系统介绍动力总成悬置系统介绍 • 振幅越大动刚度和阻尼越大. 液压悬置液压悬置---动刚度与阻尼动刚度与阻尼 解耦式液压悬置：固定式解耦膜片 位移 载荷 橡胶主簧 惯性通道 固定解耦 膜片 橡胶底碗 动力总成悬置系统介绍动力总成悬置系统介绍 液压悬置液压悬置---动刚度与阻尼动刚度与阻尼 解耦式液压悬置：浮动式解耦膜片 •浮动时解耦膜可以分离大小振幅震动浮动时解耦膜可以分离大小振幅震动 •大振幅解耦膜片会关闭中间通道大振幅解耦膜片会关闭中间通道,液体只能通过液体只能通过 惯性通道通过惯性通道通过,产生大阻尼产生大阻尼 •小小振幅下振幅下,解耦膜与中间通道有一定间隙解耦膜与中间通道有一定间隙,液体液体 从中间通道通过从中间通道通过,基本不产生阻尼基本不产生阻尼 位移 载荷 橡胶主簧 惯性通道 浮动解耦 膜片 橡胶底碗 动力总成悬置系统介绍动力总成悬置系统介绍 可控悬置可控悬置---动刚度和阻尼动刚度和阻尼 2模或4模，通过真空和电磁阀控制动刚度改变，需要额外的动力源和控制阀， 成本较高，可满足车辆在不同工况对悬置动刚度和阻尼的要求。

动力总成悬置系统介绍动力总成悬置系统介绍 •怠速状态: 电磁阀开, D档 车速 0 mph to 5 mph. 气室通大气，膜片低刚度，悬置低刚度 •行驶状态:电磁阀关, 气室密闭， 膜片高刚度，悬置高阻尼刚度 可控悬置可控悬置---电控双模悬置电控双模悬置 动力总成悬置系统介绍动力总成悬置系统介绍 真空开关真空开关1 1 真空开关真空开关2 2 可控悬置可控悬置---真空控制四模悬置真空控制四模悬置 动力总成悬置系统介绍动力总成悬置系统介绍 内容内容  动力总成悬置动力总成悬置系统介绍系统介绍  动力总成悬动力总成悬置系统开发流程置系统开发流程 动力总成悬置系统开发流程动力总成悬置系统开发流程 悬置系统设计开发流程：悬置系统设计开发流程： 实车实车 调试调试 动力总成悬置系统开发流程动力总成悬置系统开发流程 某架构车型有26款动力总成配置，包括汽油柴油和混合动力，排量1.3L-1.8L，悬置设计 就需要所有动力总成的质量惯性参数，及发动机扭矩和变速箱数比等信息的输入 1.动力总成质量惯性参数和扭矩等信息输入动力总成质量惯性参数和扭矩等信息输入 多动力总成悬置系统开发案例多动力总成悬置系统开发案例: 2.扭矩轴统计与悬置位扭矩轴统计与悬置位置确定置确定 •悬置位置与NTA轴距离统计 动力总成悬置系统开发流程动力总成悬置系统开发流程 •各动力总成NTA轴统计 3. 悬置三悬置三向向刚度刚度优化设计优化设计 •按照承载悬置的静态载 荷，划分悬置的预载水 平， 可按150-200N来分 级 •利用优化软件分组设 计悬置三向静刚度 动力总成悬置系统开发流程动力总成悬置系统开发流程 动力总成6自由度：x, y, z, Rx, Ry, Rz 动力总成悬置系统开发流程动力总成悬置系统开发流程 悬置系统设计要求：悬置系统设计要求： 1. 尽可能多的实现各自由度间的模态解耦, 2. 系统模态频率高于人体敏感频率，且避免和整车其他模态重合 3. 悬置系统在不能规避的系统共振频带内应有较大的阻尼值 4. 提供尽可能小的动刚度，更多的隔离振动噪声。

5. 悬置支架的刚度尽可能大,一阶模态600Hz 4. 零件刚度曲线设计零件刚度曲线设计 动力总成悬置系统开发流程动力总成悬置系统开发流程 5. 悬置载荷分析悬置载荷分析 •按动力总成划分悬置载荷的等级，小载荷，中等载荷，大载荷 动力总成悬置系统开发流程动力总成悬置系统开发流程 •ADAMS 分析各动力总 成的各悬置载荷情况 1.4L/1.6L 1.3Diesel/1.4T/1.8L 1.6T/1.6Diesel ExtreTypicalExtreTypicalExtreTypical Fx+1100047501837094502332015790 Fx--9680-7130-16799-9790-21788-14890 Fy+340320300330320320 Fy--240-460-360-530-1870-720 Fz+9002801760132027702140 Fz--990-1190-1820-2010-2970-3170 Mount Rear SmallMediumLarge 发动机稳态振动激励 路面激励 方向盘座椅怠速振动方向盘座椅怠速振动 WOT噪声问题噪声问题 发动机瞬态冲击激励 启动熄火启动熄火抖动抖动 换档冲击换档冲击 Torque steer Memory shake Impact hardness Rough road isolation Smooth road shake 支架共振 booming 噪声 6.悬置系统悬置系统NVH调试调试 动力总成悬置系统开发流程动力总成悬置系统开发流程 a.悬置系统悬置系统相关相关的的NVH问题问题 动力总成悬置系统开发流程动力总成悬置系统开发流程 b.悬置系统调试过程悬置系统调试过程 PT工作载荷 车身振动噪声灵敏度 车内响应 悬置系统 c.悬置系统相关悬置系统相关NVH问题解决思路问题解决思路 1.确定悬置三向刚度比，锁定橡胶主簧的结构形式， 2.确定悬置的三向线性刚度，锁定橡胶悬置的橡胶硬度 3.确定悬置的三向非线性段刚度，锁定橡胶撞块的形状 4. 确定液压悬置的动刚度和阻尼 1.PT工作状态检查 2.PT 标定更改 1.悬置装配状态 2.悬置的调试 车身的更改 Q&A 。