曲轴作为发动机的核心部件,其振动会对发动机乃至整车的NVH性能产生重要的影响。本文首先研究了曲轴弹性振动对机体振动与辐射噪声的影响。结果表明,曲轴弹性振动会使得机体表面振动速度与辐射声功率增加,其中轴向振动增加的幅值比横向与垂向更为明显。曲轴轴系的扭转振动向来是发动机研究领域的重要分支。本文采用CAE技术计算了某发动机曲轴轴系强迫扭转振动响应,分析了曲轴轴系扭振特性。基于减振理论研究了影响TVD工作性能的主要参数,计算了橡胶TVD橡胶层扭转刚度与惯量环转动惯量对各主谐次扭振幅值的影响。分析结果表明,两参数对不同主谐次扭振幅值的影响规律相近。随着橡胶层扭转刚度的降低(或惯量环转动惯量增加),较低转速区域对应的振动幅值降低,高转速区对应的振动幅值增加。而且,相较于改变橡胶层扭转刚度,改变惯量环转动惯量对曲轴轴系扭振幅值的削减效果更加明显。通过TVD减振性能测试也验证了这一结论。针对某型自主品牌乘用车的加速异响问题,根据全面的振动、噪声测试诊断,该异响出现的频带与曲轴轴系一阶扭转模态频率重合。为了找出异响与曲轴扭振之间的联系,应用CAE仿真技术分析了曲轴轴系匹配TVD与无TVD(钢轮)两种情况下主轴颈作用在缸体上的激励、轴瓦表面压力分布等,研究了扭振在发动机上引起的附加作用力,探讨了曲轴轴系扭振引起异响的机理。结果表明,扭振会增加作用在发动机机体上的激励力幅值,这种变化在频域上(扭转模态频率附近)表现得更加明显,而且扭振对作用在缸体上的横向激励影响更为显著。此外,扭振会对轴瓦表面压力幅值以及分布规律产生影响,扭振幅值过大可能会破坏润滑油膜,改变主轴承润滑状态,导致异响的产生。在确定了异响激励源为曲轴轴系扭振的基础上,本文根据相关参数对减振效果影响分析所得结论,对原装TVD进行了优化。匹配优化后的TVD,车内噪声测试与主观评价发现原有的异响声消失。扭振测试得出,无论是曲轴总体扭振幅值,还是异响转速范围内对应的各主谐次扭振幅值均明显降低,一定程度上验证了仿真分析得出的结论。