新能源悬置系统二级隔振分析

工艺、齿轮修型、
轴系分布、壳体模态优化等措施降低电机激励源高频振动，
从源头上优化啸叫问题。

2018，34（05）：54-62.
[2]王树青，吴国栋，郭金宝，等.活塞环动力学数值模拟计算及试验研究[J].内燃机与动力装置，2008.
[3]于彩侠.内燃机活塞环岸区域润滑油输送机理研究[D].肥工业大学，2013.
[4]郝志勇，丁加岑，朱君亮，等.活塞环开口位置对窜气特性影响的研究[J].北京理工大学学报，2016，36（3）：258-263.
[5]煖王兆.缸套粗糙度对柴油机运行性能的若干影响[J].柴油机设计与制造，1998，4.
[6]杨连声.内燃机设计[M].中国农业机械出版社，1981：225.[7]郝志勇，丁加岑，朱君亮，等.活塞环开口位置对窜气特性影响的研究[J].北京理工大学学报，2016，36（3）：258-263.
图13改进后窜气量数据
图1新能源电机主动侧激励频谱图
图3二级隔振结构示意图
图4二级隔振简化示意图
另外一方面，从传递路径上隔离高频啸叫，
即通过激励源或车内包覆来隔离啸叫的空气传递路径；
通过优化悬置衬套结构等措施，来隔离啸叫的结构传递。

本文通过在
悬置基础上，
在主动侧增加二级隔振衬套来进一步隔离高频振动的结构传递。

2二级隔振建模与分析
在悬置与电机连接点上，增加橡胶衬套，
形成二级隔振。

即一级为悬置原有的橡胶件，二级为悬置与电机总成
连接点的衬套，形成二级隔振，如图3所示。

本文为分析二级隔振趋势，
以图3所示意的后悬置做二级隔振进行分析与验证。

我们可以把后悬置支架看作
的质量体，后悬置大衬套
（一级）看成K1的弹簧，（二级）看成K2的弹簧，电机总成看成其余两个悬置合成为K3的弹簧，在主方向上简化二级隔振模型，如图4所示。

根据简化，通过二自由度模型可以分析其传递特性曲线。

图5为某电机二级隔振与单机隔振传递特性对比情况，根据图5所示，可以确认以下几个特征：
二次共振，振动放大，然后再次起到隔振作用。

③二级隔振在高频区域隔振效果明显，
但在两个固有频率区间，由于存在共振区域，相对一级隔振振动放大。

一般情况下，
这两个模态处于中低频区域，正好处于传统发动机激励频率区域，因此针对传统发动机配置，
不建议在悬置主动侧采用二级隔振措施。

3二级隔振趋势分析验证基于上述二级隔振模型，对二级隔振上的大小衬套及支架进行趋势分析与验证，具体情况如下：
①大衬套对高低频的影响。

根据分析确认，
当大衬套在某电动车上，对二级隔振系统中的大衬套进行刚度
调整进行单一因素验证。

如图7，红色线为车内噪声原始测试数据，绿色线为后悬置大衬套刚度降低20%后的测试
数据，根据测试数据，
降低大衬套刚度，对12和18阶的噪声有较为明显的改善。

②二级小衬套对高低频的影响。

分析如图8所示，二级小衬套一般尺寸较小，其刚度较大，对低频模态的影响
基本可以忽略不计。

但对二级的模态影响很大，
即对高频影响很大。

在某电动车上，对后悬置增加二级隔振衬套，其
对高频效果明显，红色为原始状态，
绿色为增加二级隔振状态件，如图9所示，车内啸叫高频段降低非常明显。

同样的，在此基础上对二级隔振衬套刚度继续进行单一因素验
证。

如图10所示，二级隔振衬套降低，
对红色框内的高频图2传统发动机主动侧激励频谱图
图5单级隔振与二级隔振对比
图6二级隔振系统大衬套影响
图11二级隔振支架重量对高低频影响验证
图12不同支架重量对高低频影响验证
③二级隔振支架对高低频的影响。

分析如图11所示，悬置支架重量相对动总重量可以忽略不计，故对低频影响微乎其微；但对于二级模态而言，主要受支架重量和小衬在某电动车上，对后悬置支架重量进行单一因素验证，分析如图12所示，红色为原始状态非二级隔振件，绿色、蓝色、紫色线为支架重量逐级增加的二级隔振测试结果。

根据测试结果，有二级隔振相对单级隔振，高频优化明
显，中间频率段振动反而增加，与前述结论对应。

不同的支
架重量测试结果显示，当支架重量越重，二级模态越低，其对高频振动改善效果越明显。

4结论
从上述分析，二级隔振系统对高频振动影响是毋庸置
疑的。

但二级隔振本身，
也有很多细节如大小衬套刚度、支架重量等参数还是需要进行不断调试优化。

当然，悬置本体的二级隔振，受其重量的局限性，其模
态不太可能做到很低。

副车架衬套其实也可以看作悬置系
统的二级隔振，由于副车架本身重量较大，
因此其模态可以做到80Hz 左右，理论上对高频隔振效果更好。

参考文献:
[1]吕振华，范让林，
冯振东.汽车动力总成隔振悬置布置的设计思想论析[J].内燃机工程，2004，25（3）：37-43.
[2]阎红玉，徐石安.发动机-悬置系统的能量法解耦及优化设
计[J].汽车工程，1993，15（6）：321-328.
[3]吕振华，罗捷，
范让林.动力总成悬置系统隔振设计分析方法[J].中国机械工程，2003：14（3）：265-270.
[4]何渝生，魏克严，洪宗林，等.汽车振动学[M].北京：北京人
图7大衬套刚度对高低频振动影响
图8二级衬套刚度对高低频振动影响
图9二级隔振对高频啸叫的影响
图10二级隔振小衬套对高低频影响验证。