汽油发动机振动测试与隔振优化研究

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随着汽车行业高速的发展,国内的汽车数量迅速增加,由汽车产生的噪声已经成为城市重要的污染,汽车的振动噪声强度过大,会对乘坐舒适性、驾驶员及乘客的健康造成,以及行驶安全性带来一系列的影响。控制动力总成的振动噪声是解决汽车振动噪声问题的核心。而动力总成安装方式、安装位置、悬置刚度、车身及整车的振动特性对动力总成的振动噪声都会产生一定影响。因此,在车辆开发前期,对动力总成与整车进行合理的匹配,是解决车辆振动噪声问题的关键。对动力总成进行合理的匹配,准确的测量动力总成本底振动噪声特性是关键。论文围绕动力总成振动噪声测试与悬置隔振能力优化展开,对发动机振动噪声台架试验设备与试验方法以及数据分析进行了较为详细的分析。通过建立动力总成悬置ADAMS模型,研究了动力总成悬置隔振特性,对悬置系统模态进行分析,并对悬置系统进行优化,通过试验对比验证了优化效果。发动机台架测试与整车测试相比,可以较系统的对发动机振动噪声进行测量分析,不会受到整车以及其他环境因素影响,进而得到发动机振动噪声本质特性,为整车振动噪声分析以及动力总成振动噪声优化提供参考。论文研究的发动机台架振动噪声测试系统由半消声室及辅助系统,静音空调及排烟系统和测功机系统组成,其中消声室和测功机是核心系统。通过台架测试,获得了动力总成系统振动噪声特性。为了对悬置隔振特性分析及匹配优化,论文应用ADAMS软件建立了基于刚体动力总成的悬置系统多体动力模型,对悬置系统进行模态分析,并针对原悬置系统模态耦合较为严重的问题对悬置模态进行了解耦设计。在此基础上采用动态优化的方法,以台架试验测量的试验数据作为模型输入,对悬置元件动反力进行了优化,降低了通过悬置传递到车身及副车架的振动。最后通过整车怠速和连续加速试验,对比悬置及驾驶室内振动噪声,对优化结果进行了验证。
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