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動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及類型

2021-09-16 17:56:14·  來(lái)源：汽車(chē)NVH云講堂  
　
一、 懸置結(jié)構(gòu)及發(fā)展歷史常見(jiàn)的懸置類型按發(fā)展歷程來(lái)分有橡膠懸置、液壓懸置、半主動(dòng)懸置、主動(dòng)懸置。見(jiàn)圖1所示。圖1 懸置的結(jié)構(gòu)、性能及發(fā)展歷程二、橡膠懸置橡
一、 懸置結(jié)構(gòu)及發(fā)展歷史
常見(jiàn)的懸置類型按發(fā)展歷程來(lái)分有橡膠懸置、液壓懸置、半主動(dòng)懸置、主動(dòng)懸置。見(jiàn)圖1所示。
 
 
圖1 懸置的結(jié)構(gòu)、性能及發(fā)展歷程
二、橡膠懸置
橡膠懸置按結(jié)構(gòu)分，可以分為襯套型懸置，方塊形橡膠懸置以及楔形橡膠懸置
襯套型橡膠懸置的橡膠元件位于內(nèi)外兩個(gè)圓筒形的金屬管(內(nèi)芯和外管)之間，橡膠可以用于承受壓力或剪力，或者二者兼而有之。
襯套型橡膠懸置按主簧結(jié)構(gòu)的形狀還可以分為八字形，一字型以及X型（見(jiàn)圖2）。每種類型的襯套型懸置三向剛度比例不一樣，適應(yīng)不同的整車(chē)要求。
 
 
圖2 襯套型橡膠懸置結(jié)構(gòu)圖
方塊形橡膠懸置主要用在前置后驅(qū)車(chē)的左右懸置上，形成一對(duì)V型懸置組，可以通過(guò)調(diào)整安裝角度獲得更好的整車(chē)狀態(tài)下的解耦及頻率分布效果（見(jiàn)圖3）。具體計(jì)算過(guò)程的可以參照我發(fā)表的在汽車(chē)技術(shù)雜志上論文《基于動(dòng)力總成質(zhì)心位移及轉(zhuǎn)角控制的懸置系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)》。
 
 
圖3 V型布置懸置系統(tǒng)及塊狀橡膠懸置結(jié)構(gòu)圖
楔形橡膠懸置的橡膠元件硫化在金屬兩側(cè)，主要用于承受剪切力，通常用在前置后驅(qū)車(chē)的變速器懸置上。圖4展示了兩種楔形懸置的結(jié)構(gòu)。在分析中對(duì)于拉得比較開(kāi)得懸置可以作為兩個(gè)懸置來(lái)計(jì)算，相當(dāng)于又形成了一對(duì)V型懸置組。
 
 
圖4 楔形橡膠懸置結(jié)構(gòu)圖
三、液壓懸置
液壓懸置按結(jié)構(gòu)分為筒形液壓懸置以及梯形液壓懸置，一般美系和日系車(chē)用筒形液壓懸置的較多，歐系喜歡用梯形液壓懸置。液壓懸置內(nèi)部布置有解耦盤(pán)/膜,以及形成慣性通道的流道板。流道板和橡膠主簧之間形成上夜室，底膜（皮碗）與流道板之間形成下液室，用于存儲(chǔ)液體。筒形液壓懸置為了降低高頻動(dòng)剛度硬化還裝有節(jié)流盤(pán)。具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖5所示。而梯形液壓懸置由于結(jié)構(gòu)的限制一般不設(shè)節(jié)流盤(pán)。被動(dòng)式液壓懸置的發(fā)展一共歷經(jīng)了三代，這一部分內(nèi)容將在后續(xù)的文章中做具體的闡述。
 
 
圖5 筒形液壓懸置結(jié)構(gòu)圖
四、半主動(dòng)懸置
半主動(dòng)懸置的控體系統(tǒng)由電子控制單元、電磁閥、帶有活動(dòng)閥的懸置主體構(gòu)成（可以是橡膠懸置或液阻懸置）（見(jiàn)圖6），其工作原理為：電子電子控制單元監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速并在怠速時(shí)發(fā)出信號(hào)開(kāi)啟電磁閥；電磁閥開(kāi)啟后，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管內(nèi)的負(fù)壓力促使勾當(dāng)閥開(kāi)啟，打開(kāi)節(jié)流孔。此時(shí)，懸置內(nèi)的液體從上液室流入下液室大部分要通過(guò)節(jié)流孔，只有少部分液體經(jīng)由慣性通道（旁通孔）流入下液室。在節(jié)流孔開(kāi)啟的情況下，懸置具備低剛度小阻尼的特性，將有助于衰減發(fā)動(dòng)機(jī)怠速工況下的低頻振動(dòng)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電磁閥鎖止，活動(dòng)閥將節(jié)流孔關(guān)閉，這時(shí)上下液室間液體的交換只能經(jīng)由慣性通道進(jìn)行。當(dāng)液體流經(jīng)慣性通道時(shí)，在慣性通道出、進(jìn)口處為了克服通道內(nèi)液柱的慣性以及通道壁的摩擦阻力將損失大量能量，使得液壓懸置可以很好的耗散振動(dòng)能量，從而起到了衰減振動(dòng)的目的。
 
 
圖6 半主動(dòng)懸置結(jié)構(gòu)圖
五、 主動(dòng)懸置
主動(dòng)懸置主要用于抑制動(dòng)力總成的高頻激勵(lì)向車(chē)身或副車(chē)架傳遞，它由被動(dòng)懸置（橡膠懸置或液阻懸置）、振動(dòng)傳感器（力傳感器或加速度傳感器）、控制器和作動(dòng)器組成（見(jiàn)圖7）。作為核心部件的作動(dòng)器是主動(dòng)控制的重要環(huán)節(jié)，它能對(duì)控制信號(hào)做出快速反應(yīng)，提供用于衰減高頻振動(dòng)的主動(dòng)力。在低頻的情況下使得主動(dòng)懸置具有較高的剛度和較大的阻尼，可以快速的消除發(fā)動(dòng)機(jī)的大幅振動(dòng)；而高頻時(shí)卻能以較低的剛度和較小的阻尼來(lái)隔絕高頻噪音，這將是車(chē)輛的乘坐舒適性得到有效的提高。從目前較為成熟的作動(dòng)器開(kāi)發(fā)和應(yīng)用來(lái)看，主要有電磁式、壓電式和電致伸縮式這幾種形式。 
 
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