汽車懸置技術總結！

《汽車懸置那點事》

一、發動機隔振概述

汽車本身是一個具有質量、彈性和阻尼的振動系統，由於汽車內部各部分的固有頻率不同，汽車在行駛中常因路面不平，車速和運動方向的變化，車輪、發動機和傳動系統的不平衡等各種外部和內部的激勵作用而極易產生整車和局部的強烈振動。其中發動機是汽車最重要的振源之一，由它產生的振動如果得不到好的控制，會引起車身鈑金件與車架相連的其他零件等產生振動和雜訊，同時還要影響汽車的操縱穩定性和平順性，使乘員產生不舒服和疲憊的感覺，嚴重時甚至損壞汽車的零部件，大大縮短汽車的使用壽命。汽車的高速化和自身的輕量化得到了提高，但同時也使得振動問題日益突出，而人們對汽車的舒適性要求越來越高。良好的平順性和低雜訊是汽車的一個重要標誌，因而發動機懸置系統的設計受到了廣泛的重視，如何更有效的進行隔振已成為汽車設計的重要要求。發動機隔振是指在發動機與車架之間插入較柔軟的元件（稱為發動機懸置），從而使二者之間的力的傳遞得到衰減。

二、振源

1、內振源(24Hz以上）：由於燃燒脈動、活塞和連桿的運動產生的不平衡力 和力矩。

2、外振源（1～20Hz）：不平的道路和傳動系。

3、內外振源同時作用。

三、懸置系統的作用

1. 支撐作用

發動機懸置是一個支承元件。它必須能承受發動機總成的質量，使其不至於產生過大的靜位移而影響工作。

2．限位作用

發動機在受到各種干擾力（如制動、加速、或其它動載荷）作用的情況下，懸置應能有效的限制其最大位移，以避免發生與相鄰零件的碰撞與干涉，確保發動機能正常工作。

3．隔振作用

懸置是底盤與發動機之間的連接件，它應具有良好的隔振作用。一方面，它要阻止作為振源的發動機向車架傳遞振動力，這類隔振形式稱為積極隔振；另一方面，發動機懸置必須阻止路面不平激勵等傳給發動機的振動和衝擊，這類隔振形式稱為消極隔振。可見發動機懸置必須起到雙重隔振的作用。

從隔振角度來說，希望懸置是越軟越好，以期將振動隔離到最小；而從支承和限位角度來說，考慮到空間結構的緊湊性和有限性，又希望懸置越硬越好，最好將發動機固定不動。此二者是一個矛盾體，因此在懸置設計中如何最優化選取懸置剛度是一個極為重要的問題。同時，為了使振動得到迅速衰減，發動機懸置還應具有適當的的阻尼，這是發動機懸置的另一個要求。

四、懸置樣式

1、橡膠懸置

天然橡膠(NR或者NR+SBR)綜合的物理機械性能較好，具有良好的消音、隔振及緩衝能力，能耐一定的溫度、性能穩定，製造方便、易於製成所需形狀，單位面積的承載能力大以及使用壽命長等

2、液壓懸置

相比於橡膠懸置，液力懸置具有良好的動特性，它能滿足汽車不同的減振降噪要求：在低頻大振幅時有較大的阻尼，可有效衰減汽車振動；在高頻小振幅時又具有較低的動剛度，可以減小振動。

五、自由度和耦合

模態是振動系統的一種固有振動特性，模態一般包含頻率、振型、阻尼。

動力總成在一個自由度上的自由振動獨立於另一個自由度上的自由振動，說明這兩個自由度的振動時解耦的。發動機懸置系統實際上具有六個自由度，並且互為耦合。耦合的作用使發動機振動互相激勵而加大，振動頻率範圍變寬，這樣要想達到隔振效果，就需要更軟的懸置，這樣很難保證動力總成與周邊零件的動態干涉問題。同時也影響到懸置系統的疲勞耐久壽命。

六、懸置系統彈性中心

作用於被支撐物上的一個任意外力，如果通過彈性支撐系統的彈性中心，被支撐物只會發生平移運動，而不發生轉動。反之耦合。

一個外力矩繞彈性中心主軸線作用於被支撐物，該物體只會發生轉動而不發生平移，反之耦合。

懸置系統的彈性中心是由懸置的剛度和幾何特性決定的。

七、懸置系統布置

1、扭矩軸三點懸

將左右懸置布置在扭矩軸上，並且動力總成質量完全由兩個懸置承擔。

發動機懸置往往容易布置在扭矩軸上，但是變速器懸置卻很難，往往將變速器懸置布置在扭矩軸的上方。

2、扭矩軸四點懸

將左右懸置布置在扭矩軸上，扭矩由兩個懸置承擔，其中一個懸置受力減小，減小了設計難度。由於前後懸置連線可能不能通過質心，這樣會導致一個懸置有預載，這樣會出現耦合問題。

3、扭矩軸聚集懸置系統

懸置切向可用於扭轉隔振； 由於懸置距離曲軸較遠，該系統便於發動機扭轉位移控制。 彈性中心需相交於扭矩軸，兩個發動機懸置必須分開的足夠遠。為避開周邊附件，發動機懸置也需分開較遠。而連接支架過長，支架疲勞耐久性降低。

八、NVH

NVH是指Noise(雜訊),Vibration(振動)和Harshness(聲振粗糙度),由於以上三者在汽車等機械振動中是同時出現且密不可分,因此常把它們放在一起進行研究。聲振粗糙度是指雜訊和振動的品質，是描述人體對振動和雜訊的主觀感覺，不能直接用客觀測量方法來度量。由於聲振粗糙描述的是振動和雜訊使人不舒適的感覺，因此有人稱Harshness為不平順性。又因為聲振粗糙度經常用來描述衝擊激勵產生的使人極不舒適的瞬態響應，因此也有人稱Harshness為衝擊特性。

九、懸置設計

懸置靜態曲線分為5個區域：兩個非線性區、兩個過渡區、一個線性區。線性區根據解耦計算得出剛度值得出，非線性區為動力總成限位得出。

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