汽车新技术第7章 发动机液压悬置

图7-1发动机悬置发展过程
7.Fra Baidu bibliotek 概述
国外液压悬 置经过多年的发
展，结构由简易
到复杂，由被动 式液压悬置发展 到半主动式和主
动式液压悬置，
现已形成了多种 类的液压悬置产 品，如图7-2所示。
图７－２ 液压悬置的分类
7.2 发动机悬置的功能和基本要求
主要功能： (1)支承作用。悬置系统最基本的作用是支承动力总成，因此必须考虑动
7.3 液压悬置结构和工作原理
典型的液压悬置具备以下几个特点： (1)橡胶主簧用来承受动力总成的垂向和侧向的静、动载荷，其体积刚度 对液压悬置的动特性有重要影响。 (2)至少有两个独立的液室，能使液体在它们之间流动。
(3)两液室之间有能产生阻尼作用的孔或惯性通道，对于有解耦作用的液
压悬置，还应有解耦盘或解耦膜。图7-3所示结构还包含补偿孔。 (4)液压悬置内部有液体工作介质，有些多室式液压悬置内部还有气室。 液室与外部应有良好、可靠的密封。
力总成质量及驱动反力矩引起的悬置变形，合理地分配每个悬置所承受的载荷，
这样才能保证汽车动力总成处于合理的设计位置，保证整个悬置系统的使用寿 命。 (2)限位作用。发动机在受到各种干扰力（如制动、加速或其他动载荷）
作用的情况下，悬置应能有效地限制其最大位移，以避免与相邻零部件发生碰
撞或运动干涉,确保动力总成正常工作。 (3)隔振作用。悬置系统应尽可能降低动力总成和底盘及车身之间的双向 振动传递，满足整车平顺性和舒适性要求。
7.1 概述 7.2 发动机悬置的功能和基本要求
7.3 液压悬置结构和工作原理
7.4 液压悬置的发展方向
7.1 概述
发动机悬置：即是指连接发动机与车架间的支撑块（体）。 汽车的舒适性（即NVH性）是汽车，特别是轿车的主要性能指标。引起 汽车振动的振源主要有两个：一是汽车行驶时的路面随机激励；二是发动机工 作时的振动激励。
从而达到衰减振动的目的。
7.3 液压悬置结构和工作原理
液压悬置的静、动特性： 液压悬置的特性主要表现在Z 方向上，其他方向与橡胶悬置差不 多，因此这里只着重考虑Z方向的 静动特性曲线。图7-4所示为某车 的液压悬置，图7-5所示为其静刚
度，图7-6所示为解耦式液压悬置
的动特性曲线。
图７-４ 带惯性通道的解耦盘—膜式液压悬置 结构简图 1-连接螺杆;2-限位挡盘;3-橡胶膜;4-盘状支承圈 ;5-底座;6-下惯性通道体;7-上惯性通道体;8-橡 胶底膜;9-橡胶主簧座；10-橡胶主簧；11-杯形 骨架；A-上液室；B-下液室;C-空气室;D-惯性 通道
7.2 发动机悬置的功能和基本要求
基本要求： (1)悬置本身应能承受正常的工作负载及变形而不损坏。 (2)悬置系统设计时要考虑能经受非常规的冲击及碰撞等。 (3)悬置系统应当能保护发动机及整车的相关零部件避免由于激振引起损坏。 (4)悬置系统设计时必须要考虑允许的必要位移及变形而不引起干涉。 (5)悬置系统本身尽量避免对悬置连接点及缸体施加额外负载。
率在某一频段内最小为目标，优化液压悬置的内部结构参数。
7.4 液压悬置的发展方向
被动式液压悬置产品，按
照其结构和性能可分为三代:阻 尼孔或惯性通道式液压悬置属 于第一代，惯性通道解耦盘或 解耦膜式液压悬置属于第二代， 惯性通道解耦膜节流盘式液压 悬置属于第三代。从第一代到 第三代，结构越来越复杂，但 是性能越来越好。表7-1所示 为被动式液压悬置发展过程。
7.3 液压悬置结构和工作原理
图７-５ 静刚度示意图
7.3 液压悬置结构和工作原理
图７-６ 解耦式液压悬置的动特性曲线
7.4 液压悬置的发展方向
被动式液压悬置元件的研究主要集中在三个方面： (1)合理地设计橡胶主簧的结构和形状，以改善橡胶主簧内部的应力分布， 提高其疲劳寿命，或者获得合理的刚度特性组合(垂向刚度、体积刚度）。 (2)研究具有不同结构的液压悬置的动刚度和阻尼的频率特性，并研究结 构参数对其动特性的影响规律。 (3)针对不同车型和具有不同转速特性的发动机，以力传递率或位移传递
(6)悬置失效时应考虑充足的保护措施。
7.2 发动机悬置的功能和基本要求 理想的动特性要求： (1)悬置具有较大静刚度，以支承发动机静重和输出大的转矩。
(2)悬置在低频下具有大阻尼、高动刚度特性，以衰减汽车起动、制动、
换挡以及急加速、减速等过程中因发动机输出转矩波动引起的动力总成低频振 动。 (3)在7 ~12Hz范围内具有较大阻尼，以迅速衰减因路面激励引起的动力总
7.3 液压悬置结构和工作原理 图7-3所示为某动力总成液
压悬置，该悬置系统采用三点
支承，前两点采用液压悬置， 后点采用橡胶悬置。
图7-3 某汽车动力总成液压悬置结构 １-连接螺柱，２-金属骨架，３-橡胶主簧，４-缓 冲限位盘，５-解耦盘，６-惯性通道入口，７-惯 性通道体上半部分，８-惯性通道，９-惯性通道体 下半部分，１０-底膜，１１-底座，１２-安装定 位销，１３-连接螺栓，１４-空气室，１５-气孔 ，１６-补偿孔
成低频振动。
(4)悬置应在25Hz附近具有较低的动刚度，以衰减怠速振动。 (5)悬置在高频范围内（>50Hz)，具有小阻尼、低动刚度特性，以降低振 动传递率，衰减高频噪声，提高降噪效果。 (6)能够适应发动机舱的环境，造价合理。 从上述要求看到，对发动机悬置的要求很复杂，有些要求之间互相矛盾。 传统橡胶悬置是无法满足这一要求的，液压悬置较好地满足了这一要求。
7.3 液压悬置结构和工作原理
工作原理： 当液压悬置受到低频、大振幅的激励时，如果橡胶主簧被压缩，上腔体积 减小，压力升高，迫使液体流经惯性通道被压入下腔;如果橡胶主簧被拉伸，上
腔体积增大，压力减小，下腔内液体流经惯性通道被吸入上腔。这样，液体经
惯性通道在上、下腔之间往复流动。当液体流经惯性通道时，惯性通道内液柱 惯性很大，在惯性通道的出、入口处为克服惯性通道内液柱的惯性损失了大量 的能量，称之为“惯性能量损失”。它使得液压悬置能很好地耗散振动能量，
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汽车新技术
（第二版）
第1章
汽车发动机
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发动机液压悬置 发动机双质量飞轮 车身 汽车轻量化 智能汽车
第2章
第3章
自动变速器
转向
第4章
第5章 第6章
悬架
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2017/9/27
第7章 发动机液压悬置