发动机悬置的结构、作用、设计要求

发动机悬置得结构、作用、设计要求1.概述:随着当前底盘、发动机技术得日臻完善，车辆得振动、噪声得控制转而成为各个整车厂在研发上得重中之重。

据统计分析在一个车辆系统得上万个零部件中,对振动起关键作用得大概有二百个。

它们又分别在整车得振动系统中起不同得作用。

这里仅对发动机产生得振动经由发动机悬置到车身得振动系统得结构、作用、设计要求给出一定程度得阐述与说明.振动情况及位置频率Hz路面激励得频率范围车体1～3座椅与驾驶员４~8发动机总成5～1８前后桥10～16车轮共振11~１5排气管机械系统1２～22发动机得振动频率范围怠速抖动20～３0车体弯曲扭转2５~40方向盘抖动2５～40发动机总成弯曲13０～２3０排气管气体系统１０0～１000变速器噪声35０~6０0进气系统噪声100～600发动机噪声１００0～5０0０基于汽车振动学得相应设计优化,应最大可能得避免整车主要部件在各种工况下得振动耦合.悬置得作用概括来说就就是对发动机振动与路面激励得隔离与吸收，减少乘客舱中人所受得影响，降低其她零部件因为过多振动产生得疲劳破坏。

2.悬置系统得结构2.1布置概念：◆前轮驱动——较低排量,◆后轮驱动-—较大排量.质量发动机+变速箱发动机+变速箱+驱动轴转距约1/4得驱动转距Ｔ全部得驱动转距T转距纵向横向方向●动力总成横置,如尊驰、骏捷等。

4G63 4G64 4G934G18 等动力总成中华1、8T 宝来等车得动力总成。

2.2结构概念：●橡胶悬置悬置结构为橡胶+金属支架，在低频、大振幅得动刚度与滞后角变化小。

在高频、小振幅激励下得动刚度与滞后角变化不大，容易产生动态硬化现象，常用于发动机前后悬置,阻止发动机过渡扭转。

●液力悬置悬置结构为橡胶形腔+液体(乙二醇）+金属支架,在低频、大振幅得激励下具有大阻尼；在高频、小振幅得激励下具有小刚度。

可根据实际与成本情况决定采用一个液压悬置还就是采用多个液压悬置。

常用于发动机左右悬置。

1 发动机悬置系统的设计指南1.1 悬置系统的设计意义及目标简介现代汽车发动机无一不是采用弹性支承安装的，这在汽车行业称之为“悬置”，在力学及振动工程中则是个隔振问题。

如果不用中间弹性元件而直接将发动机刚性地固紧在汽车车架（底盘）上，则当汽车在不平坦的路面上行驶时将导致机身由于车架的变形、冲击而损坏；而当汽车在平坦光滑的路面上行使时来自发动机的振动将导致车架、车身产生令人厌恶的结构噪声。

此外弹性悬置还能补偿在发动机安装及运动过程中由车架变形导致的相对位置的不精确。

由此可知，悬置系统的设计目标值：1) 能在所有工况下承受动、静载荷，并使发动机总成在所有方向上的位移处于可接受的范围内，不与底盘上的其它零部件发生干涉；2) 能充分地隔离由发动机产生的振动向车架及驾驶室的传递，降低振动噪声；3) 能充分地隔离由于地面不平产生的通过悬置而传向发动机的振动，降低振动噪声；4) 保证发动机机体与飞轮壳的连接弯矩不超过发动机厂家的允许值。

1.2 悬置系统的布置方式选择每个隔振器（悬置系统）不论其结构形状如何都可以看作由三个相互垂直的弹簧组成，按照这三个弹簧的刚度轴线和参考坐标轴线间的相对位置关系，悬置系统弹性支承的布置可以有常见的三种不同方式：1) 平置式。

这是常用的、传统的布置方式，其特征是布局简单、安装容易。

在这种布置方式中，每个弹性支承的三个相互垂直的刚度轴各自对应地平行于所选取的参考坐标轴。

2) 斜置式。

这是一种目前汽车发动机中用得最多的布置方式。

在这种布置方式中，每个弹性支承的三个相互垂直的刚度轴相对于参考坐标轴的布置是：除一个轴平行于参考坐标外，其他两个轴分别与参考坐标轴有一夹角。

一般斜置式的弹性支承都是成对地对称布置于垂向纵剖面的两侧，但每对之间的夹角可以不同，坐标位置也可任意。

这种布置方式的最大优点是：它既有较强的横向刚度，又有足够的横摇柔度，因此特别适用于象汽车发动机这样既要求有较大的横向稳定性，又要求有较低的横摇固有频率以隔离由不均匀扭矩引起的横摇振动。

发动机悬置系统的设计悬置系统发动机本身是一个内在的振动源，同时也受到来自外部的各种振动干扰。

引起零部件的损坏和乘坐的不舒适等。

所以设置悬置系统，把发动机传递到支承系统的振动减小到最低限度。

成功地控制振动，主要取决于悬置系统的结构型式、几何位置及悬置软垫的结构、刚度和阻尼等特性。

确定—个合理的悬置系统是一件相当复杂的工作，它要满足—系列静态及动态的性能要求，同时又受到各种条件的约束，这些大大增加了设计的难度。

一般来讲对发动机悬置系统有如下要求。

①能在所有工况下承受动、静载荷，并使发功机总成在所有方向上的位移处于可接受的范围内，不与底盘上的其他零部件发生干涉。

同时在发动机大修前，不出现零部件损坏。

②能充分地隔离由发动机产生的振动向车架及驾驶室的传递，降低振动噪声。

③能充分地隔离由于路面不平产生的通过悬置而传向发动机的振动，降低振动噪声。

④保证发动机机体与飞轮壳的连接面弯矩不超过发动机厂家的允许值。

悬置系统的激振源作用于发动机悬置系统的激振源主要如下：①发动机起动及熄火停转时的摇动；②怠速运转时的抖动；③发动机高速运转时的振动；④路面冲击所引起的车体振动；⑤大转矩时的摇动；⑥汽车起步或变速时转矩变化所引起的冲击；⑦过大错位所引起的干涉和破损。

作用在发动机悬置上的振动频率十分广泛。

按着振动频率可以把振动分为高频振动和低频振动。

频率低于30Hz的低频振动源如下：①发动机低速运转时的转矩波动；②在发动机低速运转时由于惯性力及其力偶使动力总成产生的振功；③轮胎旋转时由于轮胎动平衡不好使车身产生的振动；④路面不平使车身产生的振动；⑤由于传动系的联轴器工作不佳产生附加力偶和推力，使动力装置产生的振动。

频率高于30Hz的高频振动源如下：①在发动机高速运转时，由于惯性力及其力偶使动力总成产生的振动；②变速时产生的振动；③燃烧压力脉动使机体产生的振动；④发动机配气机构产生的振动；⑤曲轴的弯曲振动和扭振；⑥动力总成的弯曲振动和扭振；⑦传动轴不平衡产生的振动。

汽车发动机悬置设计的目标有哪些？发动机本身是一个内在的振动源，同时也受到来自外部的各种振动干扰。

引起零部件的损坏和乘坐的不舒适等。

所以设置悬置系统，把发动机传递到支承系统的振动减小到最低限度。

成功地控制振动，主要取决于悬置系统的结构型式、几何位置及悬置软垫的结构、刚度和阻尼等特性。

一般来讲对发动机悬置系统有如下要求。

1，能在所有工况下承受动、静载荷，并使发功机总成在所有方向上的位移处于可接受的范围内，不与底盘上的其他零部件发生干涉。

2，固定并支承汽车动力总成的重量,每个悬置上分配的重量尽可能均匀;3，承受动力总成内部因发动机旋转和平移质量产生的往复惯性力及力矩;4，隔离由于发动机激励而引起的车架或车身的振动，降低振动噪声5，隔离由于路面不平度以及车轮所受路面冲击而引起的车身振动向动力总成的传递。

，降低振动噪声6，保证发动机机体与飞轮壳的连接面弯矩不超过发动机厂家的允许值。

,如何进行发动机悬置设计？发动机悬置系统设计流程可用下图表示：确定动力总成物理参数及所受激振力确定悬置点数目及布置型式计算悬置元件的静、动态载荷计算发动机机体与飞轮壳接合面上的静态弯矩确定安装点位置与方位的变动范围并确定初始值确定悬置元件刚度变化范围并确定初始值分析此悬置系统固有频率、振型、振动解耦水平优化设计弯矩值是否在许可范围内是否设计、校核悬置支架并选定悬置元件设计定型校核悬置元件静、动态载荷及静、动态变形校核各零部件空间位置是否干涉满足要求满足要求不满足要求道路试验验证满足要求不满足要求不满足要求发动机悬置对整车平顺性有哪些影响？悬置是将发动机的震动（扭矩变化，发动机离心惯性力，往复惯性力等）尽量隔离，将路面对发动机的激励和急加速急减速以及急转弯造成的发动机的位移与震动尽量降低。

减少发动机高频的噪声和低频的振动，减少振动向车架的传递,降低车内噪声,提高乘坐舒适性,同时使发动机不会出现过大的位移，造成发动机舱内零件干涉以致于破坏零件，使零件失效。

动力总成悬置系统设计总结第一章悬置系统的经验设计悬置系统的功能与设计原则发动机悬置系统是发动机应用工程的重要组成部分。

悬置系统的功能与设计原则大致可归纳如下：1隔离振动在发动机所有工作转速范围内，发动机产生的振动必须通过悬置系统加以隔离，尽可能降低传递给汽车底盘和车身的振动。

同时悬置系统还必须隔离道路不平引起的车轮悬挂系统的振动，防止这一振动向发动机传递，避免发动机振动加剧以满足车辆运行时的平稳性和舒适性，并保证怠速和停机时发动机的稳定性。

2发动机支承和定位为了隔离振动，发动机被支承在几个弹簧软垫上。

因而在发动机本身振动和外界作用力驱动下，发动机和底盘之间必然存在着相对运动。

所以悬置系统必须具有控制发动机相对运动和位移的功能，使发动机始终保持在相对稳定和正确的位置上，决不能让发动机在向各方向运动中与底盘车身上的零件发生干涉和碰撞。

3保护发动机车辆在行驶过程中同时承受着动态负荷和冲击负荷。

悬置系统应具有保护发动机的能力，防止发动机上个别部位因承受过大的冲击载荷而损坏，特别要保证发动机缸体后端面与飞轮壳的结合面上的弯曲力矩不超过制造厂规定的限值。

此外车辆在崎岖道路上行驶时，车架的扭曲变形会使发动机承受扭曲应力，使发动机局部受到损伤。

悬置系统应布置合理，并正确选择软垫刚度等参数，以保证能充分缓冲和抵御外力的冲击并消除薄弱环节。

4克服和平衡因扭矩输出而产生的反作用力悬置系统必须有足够强度，当发动机变速箱总成输出最大扭矩时能克服最大扭矩所产生的最大反作用力。

悬置软垫和支架在这种条件下都必须具有足够的可靠性。

5发动机与底盘之间的连接零件必须有足够柔性这些零件是排气管进气管、燃油管、冷却水管、压缩空气管、油门操纵机构及变速箱操纵机构等。

如果它们的刚度较大，则发动机的振动容易造成这些零件的损坏，特别是在怠速停机和出现共振时表现得尤其剧烈。

另一方面如果它们刚度较大，也会改变发动机悬置系统的刚度和自振频率，从而影响隔振效果并导致噪声升高，因此这些连接件必须采用柔性软管或柔性连接。

汽车动力总成悬置系统布置研究汽车动力总成悬置系统布置是汽车设计中十分重要的一环，它直接关系到车辆的行驶稳定性和舒适性。

随着汽车工业的不断发展和技术的不断革新，汽车动力总成悬置系统的布置也在不断完善和创新。

本文将就汽车动力总成悬置系统布置进行研究探讨。

1. 悬置系统的基本结构汽车动力总成悬置系统主要由悬架、减震器和弹簧三部分组成。

悬架分为独立悬架和非独立悬架。

不同的悬架类型对车辆的行驶稳定性、操控性、车身高度和舒适性都有不同的影响。

减震器的作用是减少悬架运动时产生的振动和对车辆的充分接地性能进行控制。

常见的减震器有液压减震器和气压减震器。

液压减震器主要是利用液体在缸筒与活塞间的阻尼和压力进行减震，而气压减震器则是利用了空气的弹性和压力来实现减震。

弹簧的主要作用是支撑车辆的重量和吸收路面的冲击力，将地面的不平顺力传递到车辆上部。

弹簧一般采用金属弹簧和橡胶弹簧，它们的材料、形状和刚度对车辆的悬架调整具有重要的影响。

2. 悬架系统的布置原则汽车动力总成悬置系统的布置需要遵循一些基本原则，以确保车辆的行驶稳定性和乘坐舒适性。

如下：(1) 配置恰当的悬挂器：悬挂器类型和刚度应该恰当地选择依据车辆的性质和用途。

例如，运动型车辆较偏向采用独立悬架，而舒适型车辆较偏向采用非独立式悬架。

弹簧刚度与车重成比例，太硬的弹簧将降低乘坐舒适性，太软的弹簧则会影响车辆的稳定性。

(2) 掌握悬挂器的减震能力：一个合理的悬架系统除了有合适的弹簧和悬架，还需要有减震器。

减震器的好坏将直接影响到车辆的舒适性和稳定性。

减震器的刚度应该适合车辆的基本配置，比如运动型车辆和其他车型在减震器的选择和调整上存在巨大差异。

(3) 取舍悬架类型：车型的确定直接关系到悬架类型的选择。

在减少成本和提高性能之间需要权衡取舍。

现代汽车中大多数都采用独立悬架，但非独立悬架的性价比更高。

(4) 确保配件的合理匹配：制造的不同部分应该有合适的匹配，以构建一个坚固、平衡的悬架系统。

动力总成悬置系统的结构及类型一、悬置结构及发展历史常见的悬置类型按发展历程来分有橡胶悬置、液压悬置、半主动悬置、主动悬置。

见图1所示。

图1 悬置的结构、性能及发展历程二、橡胶悬置橡胶悬置按结构分，可以分为衬套型悬置，方块形橡胶悬置以及楔形橡胶悬置衬套型橡胶悬置的橡胶元件位于内外两个圆筒形的金属管(内芯和外管)之间，橡胶可以用于承受压力或剪力，或者二者兼而有之。

衬套型橡胶悬置按主簧结构的形状还可以分为八字形，一字型以及X 型（见图2）。

每种类型的衬套型悬置三向刚度比例不一样，适应不同的整车要求。

图2 衬套型橡胶悬置结构图方块形橡胶悬置主要用在前置后驱车的左右悬置上，形成一对V型悬置组，可以通过调整安装角度获得更好的整车状态下的解耦及频率分布效果（见图3）。

具体计算过程的可以参照我发表的在汽车技术杂志上论文《基于动力总成质心位移及转角控制的悬置系统优化设计》。

图3 V型布置悬置系统及块状橡胶悬置结构图楔形橡胶悬置的橡胶元件硫化在金属两侧，主要用于承受剪切力，通常用在前置后驱车的变速器悬置上。

图4展示了两种楔形悬置的结构。

在分析中对于拉得比较开得悬置可以作为两个悬置来计算，相当于又形成了一对V型悬置组。

图4 楔形橡胶悬置结构图三、液压悬置液压悬置按结构分为筒形液压悬置以及梯形液压悬置，一般美系和日系车用筒形液压悬置的较多，欧系喜欢用梯形液压悬置。

液压悬置内部布置有解耦盘/膜,以及形成惯性通道的流道板。

流道板和橡胶主簧之间形成上夜室，底膜（皮碗）与流道板之间形成下液室，用于存储液体。

筒形液压悬置为了降低高频动刚度硬化还装有节流盘。

具体结构见图5所示。

而梯形液压悬置由于结构的限制一般不设节流盘。

被动式液压悬置的发展一共历经了三代，这一部分内容将在后续的文章中做具体的阐述。

图5 筒形液压悬置结构图四、半主动悬置半主动悬置的控体系统由电子控制单元、电磁阀、带有活动阀的悬置主体构成（可以是橡胶悬置或液阻悬置）（见图6），其工作原理为：电子电子控制单元监控发动机转速并在怠速时发出信号开启电磁阀；电磁阀开启后，发动机进气歧管内的负压力促使勾当阀开启，打开节流孔。

汽车动力总成悬置系统布置研究随着汽车行业的不断发展，汽车动力总成的悬置系统也越来越受到重视。

悬置系统是指汽车动力总成（发动机、变速器、传动轴等）与底盘系统（车轮、悬挂系统等）之间的连接部件，它直接影响着汽车的行驶舒适性、稳定性和操控性。

对悬置系统的布置进行深入研究，对于提高汽车整体性能，提升驾驶体验具有重要意义。

一、悬置系统的作用悬置系统是汽车动力总成和底盘系统之间的连接部件，它具有以下几个主要的作用：1. 支撑和固定动力总成：悬置系统能够支撑和固定动力总成，使其能够准确地与底盘系统相连，并且在汽车运行中保持稳定。

这样可以有效减少汽车在行驶过程中的振动和噪音，提高行驶的舒适性。

2. 传递动力和扭矩：悬置系统不仅需要支撑和固定动力总成，还需要传递动力和扭矩，使其能够顺利地传递到底盘系统，并且转化为车轮的动力，从而驱动汽车前进。

3. 缓解冲击和震动：悬置系统需要具备缓解冲击和震动的能力，使得汽车在行驶中能够保持平稳，避免因为道路不平而对车辆和乘客造成不良影响。

二、悬置系统的布置研究悬置系统的布置对于汽车整体性能有着重要的影响，因此需要进行深入的研究和优化。

在悬置系统的布置研究中，需要考虑以下几个方面：1. 动力总成的重心位置：动力总成的重心位置对于悬置系统的布置具有重要的影响。

一般来说，动力总成的重心位置越低，汽车的行驶稳定性和操控性就会越好。

需要通过合理的设计和布置，将动力总成的重心位置降低到最佳位置。

2. 悬置系统的刚度和弹性：悬置系统的刚度和弹性对于汽车行驶的舒适性和稳定性具有重要的影响。

刚度过大会导致汽车在行驶过程中的震动传递过大，影响乘坐舒适性；而弹性过大会导致汽车在行驶过程中的悬挂过度变形，影响行驶稳定性。

需要通过研究和优化悬置系统的刚度和弹性，使之达到最佳的状态。

3. 隔振和隔音设计：悬置系统需要具备良好的隔振和隔音设计，以减少汽车在行驶过程中产生的振动和噪音，提高行驶的舒适性。

需要通过合理的设计和布置，减少动力总成和底盘系统之间的振动传递，并且采用隔音材料，降低汽车内部的噪音。

发动机悬置安装机构的设计摘要：本文结合客车发动机安装要求，设计了一种发动机悬置安装机构，现就具体设计内容做如下介绍。

关键词：安装机构；支撑框架；悬置系统1、背景技术汽车发动机悬置是连接汽车发动机和车身的部件，由于发动机悬置系统，对其可靠性能和振动性能要求非常高，可靠性要求在全寿命里程内不发生断裂、开焊、严重变形等。

而现汽车发动机放置空间有限，发动机悬置系统要保持一定的强度有很大的限制。

为了满足生产需要，现提供一种方案。

2、产品设计本次设计的产品主要目的在于提供一种简单实用的发动机悬置安装机构。

具体设计方案如下。

如图1所示，一种发动机悬置安装机构包括将发动机悬置在车架上的前支架总成，前支架总成包括第一车架带、支撑板、第一软垫与第一支架；其中，第一车架带呈U型形状，其由底边、底边两端分别连接的折弯边以及折弯边连接的竖直边构成；所述竖直边螺栓安装在车架上；两个支撑板分别设在底边与折弯边的折弯角部；每个支撑板包括依次设置的水平段、直边段与直角边段；直边段与底边呈135度夹角设置，直边段上设有两个腰孔。

第一支架呈L型形状，其由第一竖直板、第一水平板以及连接第一竖直板与第一水平板的第一加强板构成；第一竖直板一侧设有L型形状的切口，另一侧均布设有四个第一螺孔；第一水平板上设有两个第一腰孔；第一支架通过螺栓连接至发动机安装座上，第一水平板与第一软垫连接，第一软垫连接至支撑板的直边段上。

底边与折弯边呈45度夹角设置，折弯边与竖直边呈135度夹角设置；竖直边呈U型形状，其相对的两侧边均向外侧垂直折弯形成折弯连接部，该折弯连接部上竖直向均布一列螺孔，该螺孔适配有螺栓并安装在车架上，竖直边与车架之间设有垫板。

第一支架由第二竖直板、第二水平板以及连接第二竖直板与第二水平板的第二加强板构成；第二竖直板一侧设有L型形状的切口，另一侧均布设有四个第二螺孔；第二水平板上设有两个第二腰孔。

第一软垫包括外U型板、内U型板、橡胶块与V型板；其中，外U型板底边上设有螺纹贯穿的两个第一螺栓，外U型板与内U型板的槽口相对设置，橡胶块底部粘结在外U型板槽内，上部粘结在内U型板槽内，V型板的两端部焊接在内U型板底边上，V型板的一侧边由内向外设有螺纹贯穿的一个第二螺栓，第二螺栓与V型板侧边呈45度夹角设置。