汽車動力裝置的振動隔離系統(tǒng)分析

1、1主講：胡愛軍2第第7 7章章 動力裝置的振動隔離系統(tǒng)分析動力裝置的振動隔離系統(tǒng)分析7 7.1.1概述概述7 7.3.3動力裝置的隔振設(shè)計動力裝置的隔振設(shè)計7 7.2.2隔振的原理隔振的原理7 7. .4 4隔振器的類別隔振器的類別7 7. .5 5隔振器位置和支架剛度的選擇隔振器位置和支架剛度的選擇7 7. .6 6動力裝置的振動測試舉例動力裝置的振動測試舉例37.1概述概述隔振不涉及結(jié)構(gòu)強度的計算，它只是研究如何降低振動本身。隔振不涉及結(jié)構(gòu)強度的計算，它只是研究如何降低振動本身。 將振源與基礎(chǔ)或連接結(jié)構(gòu)的近剛性連接改成彈性連接，以防止或?qū)⒄裨磁c基礎(chǔ)或連接結(jié)構(gòu)的近剛性連接改成彈性連接，以防止

2、或減弱振動能量的傳遞，最終達(dá)到減振降噪的目的。減弱振動能量的傳遞，最終達(dá)到減振降噪的目的。 隔振可以分為兩類，一類是對作為振動源的機械設(shè)備采取隔振措施，隔振可以分為兩類，一類是對作為振動源的機械設(shè)備采取隔振措施，防止振動源產(chǎn)生的振動向外傳播，稱為積極隔振或防止振動源產(chǎn)生的振動向外傳播，稱為積極隔振或主動隔振主動隔振；另一類是；另一類是對怕受振動干擾的設(shè)備采取隔振措施，以減弱或消除外來振動對這一設(shè)對怕受振動干擾的設(shè)備采取隔振措施，以減弱或消除外來振動對這一設(shè)備帶來的不利影響，稱為消極隔振或備帶來的不利影響，稱為消極隔振或被動隔振被動隔振。47.2.1隔振的分類隔振的分類7.2隔振的原理隔振的原理

3、 隔振，就是在振動源與地基、地基與需要防振的機器設(shè)備之間，隔振，就是在振動源與地基、地基與需要防振的機器設(shè)備之間，安裝具有一定彈性的裝置，使得振動源與地基之間或設(shè)備與地基之間安裝具有一定彈性的裝置，使得振動源與地基之間或設(shè)備與地基之間的近剛性連接成為彈性連接，以隔離或減少振動能量的傳遞。的近剛性連接成為彈性連接，以隔離或減少振動能量的傳遞。主動隔振示意圖主動隔振示意圖5 被動隔振系統(tǒng)，其隔振的目的是為了減少地基的振動對設(shè)備的影被動隔振系統(tǒng)，其隔振的目的是為了減少地基的振動對設(shè)備的影響，使設(shè)備的振動小于地基的振動，達(dá)到保護設(shè)備的目的。響，使設(shè)備的振動小于地基的振動，達(dá)到保護設(shè)備的目的。 7.2.

4、1隔振的分類隔振的分類7.2隔振的原理隔振的原理67.2隔振的原理隔振的原理7.2.2隔振的評價隔振的評價 描述和評價隔振效果的物理量最常用的是振動傳遞系數(shù)描述和評價隔振效果的物理量最常用的是振動傳遞系數(shù) T 。傳。傳遞系數(shù)的定義是指通過隔振元件傳遞的力與擾動力之間的比值，或遞系數(shù)的定義是指通過隔振元件傳遞的力與擾動力之間的比值，或傳遞的位移與擾動之間的比值，即傳遞的位移與擾動之間的比值，即 T 越小，說明通過隔振元件傳遞的振動越小，隔振效果也越好。越小，說明通過隔振元件傳遞的振動越小，隔振效果也越好。如果如果 T =1 ，則表明干擾全部被傳遞，沒有隔振效果，則表明干擾全部被傳遞，沒有隔振效果

5、 。7 在工程設(shè)計和分析時，通常采用理論計算傳遞系數(shù)的方法來分析在工程設(shè)計和分析時，通常采用理論計算傳遞系數(shù)的方法來分析系統(tǒng)的隔振效果，有時也采用隔振效率來描述隔振系統(tǒng)的性能，隔振系統(tǒng)的隔振效果，有時也采用隔振效率來描述隔振系統(tǒng)的性能，隔振效率的定義為，效率的定義為，7.2隔振的原理隔振的原理7.2.2隔振的評價隔振的評價87.2隔振原理隔振原理7.2.2隔振原理隔振原理0( )sinF tFt 振源是機器本身，使它與地基隔離，減少對周圍的影響，稱為主動隔振。振源是機器本身，使它與地基隔離，減少對周圍的影響，稱為主動隔振。(1) 主動隔振主動隔振 設(shè)機器的鉛垂不平衡力設(shè)機器的鉛垂不平衡力隔振前

6、隔振前隔振后隔振后 隔振前傳到地基的力就是隔振前傳到地基的力就是0( )sinF tFt 經(jīng)隔振裝置傳到地基的力有兩部分：經(jīng)隔振裝置傳到地基的力有兩部分：sin()sFkxkXt經(jīng)彈簧傳給地基的力：經(jīng)彈簧傳給地基的力：cos()cFc xcXt經(jīng)阻尼器傳給地基的力：經(jīng)阻尼器傳給地基的力：9隔振前隔振前隔振后隔振后sF是相同頻率、相位差是相同頻率、相位差90度的簡諧作用力。度的簡諧作用力。cF傳給地基的力的最大值為：傳給地基的力的最大值為：222()()1(2)TFkXcXkX系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的振幅為：系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的振幅為：0222(1)(2)FXk22202221(2)()()(1)(2)TFFk

7、XcX將實際傳遞的力幅與激勵力力幅的比值稱為力傳遞率（隔振系數(shù)）：將實際傳遞的力幅與激勵力力幅的比值稱為力傳遞率（隔振系數(shù)）：222201(2)(1)(2)TFFTF7.2隔振原理隔振原理7.2.2隔振原理隔振原理(1) 主動隔振主動隔振10若振源是支座運動，為減少支座位移對機器若振源是支座運動，為減少支座位移對機器等產(chǎn)生的振動，需采取一定的隔振措施，稱等產(chǎn)生的振動，需采取一定的隔振措施，稱為被動隔振。為被動隔振。隔振后系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的振幅為：隔振后系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的振幅為：22221(2)(1)(2)YX位移傳遞率：位移傳遞率：22221(2)(1)(2)DXTY令：令：DFRTTT傳遞率傳遞率7

8、.2隔振原理隔振原理7.2.2隔振原理隔振原理(2) 被動隔振被動隔振1102結(jié)論：結(jié)論：幅頻特性幅頻特性當(dāng)當(dāng) 和和 時，傳遞率等于時，傳遞率等于1。02傳遞率與阻尼無關(guān)，即傳遞的力或位移與施加傳遞率與阻尼無關(guān)，即傳遞的力或位移與施加給系統(tǒng)的力或位移相等。給系統(tǒng)的力或位移相等。傳遞的力或位移比施加給系統(tǒng)的力或傳遞的力或位移比施加給系統(tǒng)的力或位移大。位移大。2傳遞率隨激勵頻率的增大而減小。傳遞率隨激勵頻率的增大而減小。(1)不論阻尼比為多少，只有在不論阻尼比為多少，只有在 時才有隔振效果；時才有隔振效果；2(2)對于給定的對于給定的 值，當(dāng)阻尼比減小時，傳遞率也減小。值，當(dāng)阻尼比減小時，傳遞率也

9、減小。2實際采用的頻率比常在實際采用的頻率比常在2.54.5之間，隔振效率為之間，隔振效率為80%90%。7.2隔振原理隔振原理7.2.2隔振原理隔振原理127.3動力裝置的隔振設(shè)計動力裝置的隔振設(shè)計 發(fā)動機是汽車的動力源，也是汽車最主要的噪聲與振動源，其激發(fā)動機是汽車的動力源，也是汽車最主要的噪聲與振動源，其激勵主要有兩類：勵主要有兩類： 一是發(fā)動機旋轉(zhuǎn)運動和上下運動而產(chǎn)生的慣性不平衡；二是由于一是發(fā)動機旋轉(zhuǎn)運動和上下運動而產(chǎn)生的慣性不平衡；二是由于燃燒而產(chǎn)生的沖擊力。燃燒而產(chǎn)生的沖擊力。137.3動力裝置的隔振設(shè)計動力裝置的隔振設(shè)計 動力裝置隔振系統(tǒng)的設(shè)計是減小發(fā)動機振動與噪聲的關(guān)鍵技術(shù)。

10、動力裝置隔振系統(tǒng)的設(shè)計是減小發(fā)動機振動與噪聲的關(guān)鍵技術(shù)。 隔振器的功能如下：隔振器的功能如下： (1)支撐動力裝置的重量；支撐動力裝置的重量； (2)發(fā)動機在運轉(zhuǎn)的時候，將動力通過曲軸和軸系傳遞給車輪并帶發(fā)動機在運轉(zhuǎn)的時候，將動力通過曲軸和軸系傳遞給車輪并帶動汽車運動，同時也會有力和扭矩作用到隔振器上，因此隔振器須有動汽車運動，同時也會有力和扭矩作用到隔振器上，因此隔振器須有效抵抗這個扭矩；效抵抗這個扭矩； (3) 隔振；隔振； (4) 隔振器能緩沖汽車在加速、減速和轉(zhuǎn)彎時產(chǎn)生的沖擊力；隔振器能緩沖汽車在加速、減速和轉(zhuǎn)彎時產(chǎn)生的沖擊力； 設(shè)計動力裝置隔振系統(tǒng)，通常要考慮的問題：設(shè)計動力裝置隔振

11、系統(tǒng)，通常要考慮的問題： (1) 確定車身和車架的結(jié)構(gòu)；確定車身和車架的結(jié)構(gòu)； (2) 確定動力裝置的質(zhì)心位置、轉(zhuǎn)動慣量等動態(tài)特性；確定動力裝置的質(zhì)心位置、轉(zhuǎn)動慣量等動態(tài)特性；147.3動力裝置的隔振設(shè)計動力裝置的隔振設(shè)計 設(shè)計動力裝置隔振系統(tǒng)，通常要考慮的問題：設(shè)計動力裝置隔振系統(tǒng)，通常要考慮的問題： (3) 動力裝置是一個六自由度的物體，有六個振動模態(tài)和六個頻率，動力裝置是一個六自由度的物體，有六個振動模態(tài)和六個頻率，確定動力裝置的目標(biāo)頻率，特別是繞確定動力裝置的目標(biāo)頻率，特別是繞 X 軸轉(zhuǎn)動的模態(tài)頻率；軸轉(zhuǎn)動的模態(tài)頻率； (4) 選擇隔振器的數(shù)量、布置和類別。選擇隔振器的數(shù)量、布置和類別

12、。15 動力裝置隔振設(shè)計步驟：動力裝置隔振設(shè)計步驟： (1)測試分析，確定被隔振設(shè)備的原始數(shù)據(jù)，包括設(shè)備及安裝臺座測試分析，確定被隔振設(shè)備的原始數(shù)據(jù)，包括設(shè)備及安裝臺座的尺寸、質(zhì)量、重心和中心主慣性軸的位置，機器質(zhì)量和轉(zhuǎn)動慣量，的尺寸、質(zhì)量、重心和中心主慣性軸的位置，機器質(zhì)量和轉(zhuǎn)動慣量，以及激勵振動源的大小、方向、頻率、位置等；以及激勵振動源的大小、方向、頻率、位置等；7.3動力裝置的隔振設(shè)計動力裝置的隔振設(shè)計 (2)由以上數(shù)據(jù)，按頻率比由以上數(shù)據(jù)，按頻率比 的要求計算隔振系統(tǒng)的固有的要求計算隔振系統(tǒng)的固有頻率頻率 ，也可以根據(jù)隔振設(shè)計的具體要求，例如設(shè)備所允許的振幅，也可以根據(jù)隔振設(shè)計的具體

13、要求，例如設(shè)備所允許的振幅，來計算隔振系統(tǒng)的固有頻率。來計算隔振系統(tǒng)的固有頻率。 (3)根據(jù)隔振系統(tǒng)所需要固有頻率，計算隔振器應(yīng)該具有的剛度；根據(jù)隔振系統(tǒng)所需要固有頻率，計算隔振器應(yīng)該具有的剛度； (4)計算設(shè)備工作時的振幅，核算是否滿足隔振設(shè)計的要求，必要計算設(shè)備工作時的振幅，核算是否滿足隔振設(shè)計的要求，必要時通過降低隔振系統(tǒng)的剛度或增加機座的質(zhì)量來達(dá)到要求的隔振指標(biāo)。時通過降低隔振系統(tǒng)的剛度或增加機座的質(zhì)量來達(dá)到要求的隔振指標(biāo)。 (5)根據(jù)計算結(jié)果和工作環(huán)境要求，選擇隔振器的類型、數(shù)量以及根據(jù)計算結(jié)果和工作環(huán)境要求，選擇隔振器的類型、數(shù)量以及安裝方式，計算隔振器的尺寸并進(jìn)行結(jié)構(gòu)最優(yōu)設(shè)計。最

14、后必須考慮隔振安裝方式，計算隔振器的尺寸并進(jìn)行結(jié)構(gòu)最優(yōu)設(shè)計。最后必須考慮隔振系統(tǒng)安裝在汽車上的性能設(shè)計。系統(tǒng)安裝在汽車上的性能設(shè)計。16 1.理想隔振器的剛度與阻尼理想隔振器的剛度與阻尼 隔振器承受動力裝置的重量和來自發(fā)動機扭矩的作用力，它必須隔振器承受動力裝置的重量和來自發(fā)動機扭矩的作用力，它必須有足夠的剛度。有足夠的剛度。7.4隔振器的類別隔振器的類別 路面的沖擊和發(fā)動機啟動時的搖擺會作用到隔振器上，這些激勵路面的沖擊和發(fā)動機啟動時的搖擺會作用到隔振器上，這些激勵頻率比較低，如果隔振器剛度低，動力裝置會產(chǎn)生較大的位移，可能頻率比較低，如果隔振器剛度低，動力裝置會產(chǎn)生較大的位移，可能會與其他

15、機構(gòu)相碰撞，并且影響其他部件，因此，在低頻時，要求隔會與其他機構(gòu)相碰撞，并且影響其他部件，因此，在低頻時，要求隔振器的剛度大。振器的剛度大。 在隔振區(qū)內(nèi)，要求隔振器剛度越低越好。即隔振器的剛度應(yīng)該低在隔振區(qū)內(nèi)，要求隔振器剛度越低越好。即隔振器的剛度應(yīng)該低頻時剛度高，而高頻時剛度低。頻時剛度高，而高頻時剛度低。 17 1.理想隔振器的剛度與阻尼理想隔振器的剛度與阻尼 在共振區(qū)范圍內(nèi)，阻尼對降低振動幅值起決定作用。但在隔振區(qū)在共振區(qū)范圍內(nèi)，阻尼對降低振動幅值起決定作用。但在隔振區(qū)內(nèi)，為了有效地達(dá)到隔振效果，在高頻時阻尼越小越好。內(nèi)，為了有效地達(dá)到隔振效果，在高頻時阻尼越小越好。7.4隔振器的類別隔

16、振器的類別18 2.隔振器的種類隔振器的種類 動力裝置的隔振器可以分為四類：彈性隔振器、液壓隔振器、半動力裝置的隔振器可以分為四類：彈性隔振器、液壓隔振器、半主動隔振器和主動隔振器。主動隔振器和主動隔振器。7.4隔振器的類別隔振器的類別 (1)彈性隔振器彈性隔振器 彈性隔振器是最古老的隔振器，彈性隔振器是最古老的隔振器，20世紀(jì)世紀(jì)30年就用在汽車上。年就用在汽車上。 彈性隔振器的彈性元件是橡膠，因此也叫橡膠隔振器，所使用的彈性隔振器的彈性元件是橡膠，因此也叫橡膠隔振器，所使用的橡膠一般三種：天然橡膠、人工橡膠、硅膠。橡膠一般三種：天然橡膠、人工橡膠、硅膠。 橡膠隔振器可以用簡單的彈簧橡膠隔振

17、器可以用簡單的彈簧-阻尼模型來表示，橡膠隔振器結(jié)構(gòu)阻尼模型來表示，橡膠隔振器結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜，基本不用維護，使用壽命長，性能穩(wěn)定，汽車上廣簡單，價格便宜，基本不用維護，使用壽命長，性能穩(wěn)定，汽車上廣泛應(yīng)用。泛應(yīng)用。19 2.隔振器的種類隔振器的種類7.4隔振器的類別隔振器的類別 (2)液壓隔振器液壓隔振器 1962年，液壓隔振器開始在汽車上應(yīng)用。年，液壓隔振器開始在汽車上應(yīng)用。 液壓隔振器抗沖擊能力比橡膠隔振器好，并且其剛度比較容易調(diào)液壓隔振器抗沖擊能力比橡膠隔振器好，并且其剛度比較容易調(diào)節(jié)，大大提高了汽車的舒適性。節(jié)，大大提高了汽車的舒適性。 液壓隔振器可以分成：非耦合的液壓隔振器和耦合的

18、液壓隔振器液壓隔振器可以分成：非耦合的液壓隔振器和耦合的液壓隔振器 非耦合的液壓隔振器由橡膠非耦合的液壓隔振器由橡膠體、上下腔室、液體和流通小孔構(gòu)體、上下腔室、液體和流通小孔構(gòu)成。成。20 2.隔振器的種類隔振器的種類7.4隔振器的類別隔振器的類別 (2)液壓隔振器液壓隔振器 非耦合的液壓隔振器非耦合的液壓隔振器 非耦合的液壓隔振器在低頻時阻尼非常大，對吸收發(fā)動機啟動時非耦合的液壓隔振器在低頻時阻尼非常大，對吸收發(fā)動機啟動時的搖擺和路面的沖擊非常好。但頻率增加時，其剛度也增加，對振動的搖擺和路面的沖擊非常好。但頻率增加時，其剛度也增加，對振動隔離不利。隔離不利。21 2.隔振器的種類隔振器的種

19、類7.4隔振器的類別隔振器的類別 (2)液壓隔振器液壓隔振器 耦合的液壓隔振器耦合的液壓隔振器 耦合的液壓隔振器與非耦合的液壓隔振器基本結(jié)構(gòu)一樣，只是在耦合的液壓隔振器與非耦合的液壓隔振器基本結(jié)構(gòu)一樣，只是在兩個腔室之間多了一個耦合塊。兩個腔室之間多了一個耦合塊。 低頻時，耦合隔振器與非耦合隔振器剛度接近；高頻時，耦合隔低頻時，耦合隔振器與非耦合隔振器剛度接近；高頻時，耦合隔振器的剛度降低，與橡膠隔振器的剛度接近，彌補了非耦合隔振器的振器的剛度降低，與橡膠隔振器的剛度接近，彌補了非耦合隔振器的缺陷。缺陷。22 2.隔振器的種類隔振器的種類7.4隔振器的類別隔振器的類別 (3)主動隔振器和半主動

20、隔振器主動隔振器和半主動隔振器 主動隔振器和半主動隔振器大多是在液壓隔振器的基礎(chǔ)上加上控主動隔振器和半主動隔振器大多是在液壓隔振器的基礎(chǔ)上加上控制系統(tǒng)而形成。制系統(tǒng)而形成。 主動隔振器除了有控制系統(tǒng)外，還有一套額外的能量供應(yīng)系統(tǒng)來主動隔振器除了有控制系統(tǒng)外，還有一套額外的能量供應(yīng)系統(tǒng)來提供一個反向的力來抵消系統(tǒng)的振動。半主動隔振器中，只有控制系提供一個反向的力來抵消系統(tǒng)的振動。半主動隔振器中，只有控制系統(tǒng)，沒有額外的能量系統(tǒng)。統(tǒng)，沒有額外的能量系統(tǒng)。23 1.隔振器位置的選擇隔振器位置的選擇7.5隔振器位置和支架剛度的選擇隔振器位置和支架剛度的選擇 動力裝置為六自由度的缸體，然后安放在隔振器上

21、，隔振器的另動力裝置為六自由度的缸體，然后安放在隔振器上，隔振器的另一端固定。一端固定。 動力裝置的隔振效果取決于系統(tǒng)的質(zhì)心質(zhì)量、位置、慣性、隔振動力裝置的隔振效果取決于系統(tǒng)的質(zhì)心質(zhì)量、位置、慣性、隔振器的剛度和阻尼以及隔振器的安放位置等。器的剛度和阻尼以及隔振器的安放位置等。 隔振器最佳安放位置是隔振器通過動力裝置的自由扭矩轉(zhuǎn)動軸。隔振器最佳安放位置是隔振器通過動力裝置的自由扭矩轉(zhuǎn)動軸。 扭矩轉(zhuǎn)動軸取決于三個因素：一是施加扭矩的方向；二是物體的慣扭矩轉(zhuǎn)動軸取決于三個因素：一是施加扭矩的方向；二是物體的慣性；三是外界的約束條件。性；三是外界的約束條件。 自由扭矩轉(zhuǎn)動軸是指物體處于自由狀態(tài)，沒有

22、外界約束時的扭矩自由扭矩轉(zhuǎn)動軸是指物體處于自由狀態(tài)，沒有外界約束時的扭矩轉(zhuǎn)動軸；自由扭矩轉(zhuǎn)動軸只取決于施加的扭矩方向和物體的慣性，它轉(zhuǎn)動軸；自由扭矩轉(zhuǎn)動軸只取決于施加的扭矩方向和物體的慣性，它總是通過物體的質(zhì)心?？偸峭ㄟ^物體的質(zhì)心。24 1.隔振器位置的選擇隔振器位置的選擇7.5隔振器位置和支架剛度的選擇隔振器位置和支架剛度的選擇 隔振器安放位置除了考慮在自由轉(zhuǎn)動軸線上，還要考慮：隔振器安放位置除了考慮在自由轉(zhuǎn)動軸線上，還要考慮： (1)隔振器的位置應(yīng)盡可能地安放在發(fā)動機振動最小的地方，即節(jié)隔振器的位置應(yīng)盡可能地安放在發(fā)動機振動最小的地方，即節(jié)點，這樣傳遞到隔振器的振動最??；點，這樣傳遞到隔振

23、器的振動最?。?(2)隔振器安放在車身或車架振動傳遞率最小的位置，即節(jié)點；隔振器安放在車身或車架振動傳遞率最小的位置，即節(jié)點； (3)隔振器安放的位置要盡可能使動力裝置的六個模態(tài)解耦；解耦隔振器安放的位置要盡可能使動力裝置的六個模態(tài)解耦；解耦后，動力裝置相當(dāng)于六個獨立系統(tǒng)，當(dāng)對一個模態(tài)進(jìn)行控制時，另外后，動力裝置相當(dāng)于六個獨立系統(tǒng)，當(dāng)對一個模態(tài)進(jìn)行控制時，另外的模態(tài)不受影響；的模態(tài)不受影響；25 2.隔振器支架剛度的選擇隔振器支架剛度的選擇7.5隔振器位置和支架剛度的選擇隔振器位置和支架剛度的選擇 隔振效果取決于隔振系統(tǒng)的剛度。隔振效果取決于隔振系統(tǒng)的剛度。 隔振器兩邊各有一個支架，一個與動力

24、裝置連接，另一個與車身隔振器兩邊各有一個支架，一個與動力裝置連接，另一個與車身或車架相連接?；蜍嚰芟噙B接。 支架支架-隔振器隔振器-支架組成了振動傳遞的通過。支架組成了振動傳遞的通過。 隔振系統(tǒng)的剛度不僅是隔振器的剛度，還取決于支架的剛度。隔振系統(tǒng)的剛度不僅是隔振器的剛度，還取決于支架的剛度。 為了達(dá)到良好的隔振效果，支架的剛度必須比為了達(dá)到良好的隔振效果，支架的剛度必須比隔振器的剛度大。通常遵循兩個標(biāo)準(zhǔn)，一個標(biāo)準(zhǔn)是隔振器的剛度大。通常遵循兩個標(biāo)準(zhǔn)，一個標(biāo)準(zhǔn)是支架的剛度是隔振器剛度的支架的剛度是隔振器剛度的610倍，另一個標(biāo)準(zhǔn)是倍，另一個標(biāo)準(zhǔn)是支架的最低頻率應(yīng)該在支架的最低頻率應(yīng)該在500Hz

25、以上。以上。261.選擇測試工況選擇測試工況定置工況定置工況 路試工況路試工況 7.6動力裝置的振動測試舉例動力裝置的振動測試舉例 (1) (1)定定置工況置工況 空擋空擋，發(fā)動機轉(zhuǎn)速分別為怠速、，發(fā)動機轉(zhuǎn)速分別為怠速、1500、2500、3500、4500 。研究排氣噪聲、消聲器懸掛、發(fā)動機懸置等對整車噪聲。研究排氣噪聲、消聲器懸掛、發(fā)動機懸置等對整車噪聲的影響，如下表。的影響，如下表。通過不同狀態(tài)下車內(nèi)噪聲的對比分析，確定通過不同狀態(tài)下車內(nèi)噪聲的對比分析，確定主要噪聲源。主要噪聲源。 表表2.1 2.1 定置工況，各噪聲源對整車振動噪聲的影響定置工況，各噪聲源對整車振動噪聲的影響噪聲源噪聲

26、源排氣噪聲排氣噪聲消聲器懸掛消聲器懸掛發(fā)動機懸置發(fā)動機懸置狀態(tài)狀態(tài)1 1正常消聲正常消聲有消聲器懸掛有消聲器懸掛正常懸置正常懸置狀態(tài)狀態(tài)2 2加大消聲加大消聲去除消聲器懸掛去除消聲器懸掛去右懸去右懸去左右懸去左右懸去左懸去左懸去前懸去前懸27(2)(2)路路試工況試工況 根據(jù)實驗條件，通常路試路面選平坦的水泥路面。路試速根據(jù)實驗條件，通常路試路面選平坦的水泥路面。路試速度分別為度分別為5050、6060、7070、8080、9090、100100、110110、120km/h120km/h。 7.6動力裝置的振動測試舉例動力裝置的振動測試舉例282.選取選取測點測點 測點主要選在各噪聲源和振動

27、源處以及乘員對測點主要選在各噪聲源和振動源處以及乘員對NVH敏感處。車外噪聲主要測發(fā)動機艙和排氣噪聲，車內(nèi)噪聲敏感處。車外噪聲主要測發(fā)動機艙和排氣噪聲，車內(nèi)噪聲主要測駕駛員右耳、后座椅和后備箱噪聲。振動主要測發(fā)主要測駕駛員右耳、后座椅和后備箱噪聲。振動主要測發(fā)動機、發(fā)動機懸置、車身及座椅的振動。動機、發(fā)動機懸置、車身及座椅的振動。 測量司機右耳位置噪聲測量司機右耳位置噪聲 測量測量排氣噪聲排氣噪聲 7.6動力裝置的振動測試舉例動力裝置的振動測試舉例292.選取選取測點測點 加速度傳感器測車頂振動加速度傳感器測車頂振動 加速度傳感器測發(fā)動機懸置振動加速度傳感器測發(fā)動機懸置振動7.6動力裝置的振動

28、測試舉例動力裝置的振動測試舉例3.采集振動采集振動噪聲噪聲信號信號在各測點布置傳感器，按照各實驗工況采集數(shù)據(jù)。在各測點布置傳感器，按照各實驗工況采集數(shù)據(jù)。304.信號信號分析處理分析處理定置定置工況工況排氣噪聲對車內(nèi)噪聲的影響排氣噪聲對車內(nèi)噪聲的影響消聲器懸掛對車內(nèi)噪聲的影響消聲器懸掛對車內(nèi)噪聲的影響 發(fā)動機懸置對車內(nèi)噪聲的影響發(fā)動機懸置對車內(nèi)噪聲的影響 路試工況路試工況車內(nèi)噪聲聲場分析車內(nèi)噪聲聲場分析 振動噪聲頻譜分析振動噪聲頻譜分析發(fā)動機懸置振動分析發(fā)動機懸置振動分析7.6動力裝置的振動測試舉例動力裝置的振動測試舉例31排氣噪聲對車內(nèi)噪聲的影響排氣噪聲對車內(nèi)噪聲的影響 在排氣系統(tǒng)尾部連接一

29、消聲量大的消聲器，分別采集正在排氣系統(tǒng)尾部連接一消聲量大的消聲器，分別采集正常消聲和加大消聲時的測試數(shù)據(jù)，并進(jìn)行對比分析。常消聲和加大消聲時的測試數(shù)據(jù)，并進(jìn)行對比分析。7.6動力裝置的振動測試舉例動力裝置的振動測試舉例 司機右耳和后排座椅噪聲在消聲器加大消聲后均有下降，司機右耳和后排座椅噪聲在消聲器加大消聲后均有下降，特別是在發(fā)動機轉(zhuǎn)速為特別是在發(fā)動機轉(zhuǎn)速為1500rpm時，下降明顯，達(dá)時，下降明顯，達(dá)4dB左右。左右。應(yīng)重點考慮頻率為應(yīng)重點考慮頻率為50HZ或其倍頻對排氣系統(tǒng)的影響。或其倍頻對排氣系統(tǒng)的影響。32消聲器懸掛對車內(nèi)噪聲的影響消聲器懸掛對車內(nèi)噪聲的影響 去掉消聲器懸掛，改用不與車

30、身相聯(lián)的方式支撐，測去掉消聲器懸掛，改用不與車身相聯(lián)的方式支撐，測量車內(nèi)噪聲，并與正常狀態(tài)下的噪聲對比。量車內(nèi)噪聲，并與正常狀態(tài)下的噪聲對比。 去除排氣系統(tǒng)吊掛后，司機右耳噪聲均有下降，特別是在發(fā)動去除排氣系統(tǒng)吊掛后，司機右耳噪聲均有下降，特別是在發(fā)動機轉(zhuǎn)速為機轉(zhuǎn)速為1500rpm1500rpm時，下降時，下降2.7dB2.7dB。而在其他轉(zhuǎn)速下，下降不顯著。而在其他轉(zhuǎn)速下，下降不顯著。排氣系統(tǒng)吊掛對低速時的車內(nèi)噪聲有較大影響，應(yīng)加以改進(jìn)。排氣系統(tǒng)吊掛對低速時的車內(nèi)噪聲有較大影響，應(yīng)加以改進(jìn)。7.6動力裝置的振動測試舉例動力裝置的振動測試舉例33發(fā)動機懸置對車內(nèi)噪聲的影響發(fā)動機懸置對車內(nèi)噪聲的

31、影響 分別分別摘除發(fā)動機摘除發(fā)動機右懸（右懸（摘除摘除右懸，改用不與車身相聯(lián)的方式支撐，右懸，改用不與車身相聯(lián)的方式支撐，其他懸置保持不變，下同）、左懸、左右懸、前懸，進(jìn)行車內(nèi)噪聲測試，其他懸置保持不變，下同）、左懸、左右懸、前懸，進(jìn)行車內(nèi)噪聲測試，并與正常懸置狀態(tài)下的噪聲對比。并與正常懸置狀態(tài)下的噪聲對比。 與正常狀態(tài)對比，改變與正常狀態(tài)對比，改變懸置狀態(tài)時的懸置狀態(tài)時的司機右耳噪聲并沒有顯著下降，反而有所提司機右耳噪聲并沒有顯著下降，反而有所提升，這可能是改變懸置的耦合，導(dǎo)致局部振動加強引起的。發(fā)動機懸置不是主要噪聲升，這可能是改變懸置的耦合，導(dǎo)致局部振動加強引起的。發(fā)動機懸置不是主要噪聲

32、源。但該實驗方法不能評價發(fā)動機懸置性能的優(yōu)劣，根據(jù)發(fā)動機懸置開發(fā)的經(jīng)驗，該源。但該實驗方法不能評價發(fā)動機懸置性能的優(yōu)劣，根據(jù)發(fā)動機懸置開發(fā)的經(jīng)驗，該發(fā)動機懸置的性能還有待于優(yōu)化。發(fā)動機懸置的性能還有待于優(yōu)化。7.6動力裝置的振動測試舉例動力裝置的振動測試舉例34車內(nèi)噪聲聲場分析車內(nèi)噪聲聲場分析 對比樣車與參考車司機右耳噪聲對比樣車與參考車司機右耳噪聲 樣車車速在樣車車速在80km/h80km/h（2400rpm2400rpm）和）和120km/h120km/h（3000rpm3000rpm）時噪聲發(fā)生突變，）時噪聲發(fā)生突變，增幅較大（約增幅較大（約5dB5dB）。初步分析認(rèn)為：車速在）。初步分

33、析認(rèn)為：車速在80km/h80km/h時，某些結(jié)構(gòu)（主要是車時，某些結(jié)構(gòu)（主要是車身）噪聲被激發(fā)；車速在身）噪聲被激發(fā)；車速在120km/h120km/h時，風(fēng)噪的貢獻(xiàn)突然加大，導(dǎo)致車內(nèi)噪聲突時，風(fēng)噪的貢獻(xiàn)突然加大，導(dǎo)致車內(nèi)噪聲突然升高。樣車司機右耳噪聲比參考車大然升高。樣車司機右耳噪聲比參考車大25dB25dB，車速從，車速從50km/h50km/h到到120km/h120km/h，參考，參考車司機右耳噪聲隨車速增加而平穩(wěn)增加。車司機右耳噪聲隨車速增加而平穩(wěn)增加。7.6動力裝置的振動測試舉例動力裝置的振動測試舉例35振動噪聲頻譜分析振動噪聲頻譜分析噪聲與車頂振動的相干系數(shù)和傳遞函數(shù)頻譜噪聲與車頂振動的相干系數(shù)和傳遞函數(shù)頻譜 對車內(nèi)噪聲與各主要噪聲源的振動或噪聲進(jìn)行傳遞路徑和相干性分析，對車內(nèi)噪聲與各主要噪聲源的振動或噪聲進(jìn)行傳遞路徑和相干性分析，結(jié)果表明，當(dāng)車速在結(jié)果表明，當(dāng)車速在80km/h時，車內(nèi)噪聲與車頂振動的傳遞函數(shù)和相干系數(shù)時，車內(nèi)噪聲與車頂振動的傳遞函數(shù)和相干系數(shù)頻譜中，在頻率為頻譜中，在頻率為82Hz時有峰值。因此，中高速時中頻噪聲的主