发动机吊装位置对摩托车整车振动的影响

摩托车车架振动控制及优化探讨摘要：在摩托车制造过程中，振动水平是衡量其品质的一个重要指标。

由于摩托车的振动问题，不但会影响其平顺性和乘坐舒适性，还会引起车身及相关零件的疲劳损坏。

因此，在摩托车的研发和生产中，车架的设计是非常重要的。

关键词：摩托车车架；振动控制；优化引言目前，我国摩托车市场正呈现出年轻化、个人化的趋势，这对摩托车的振动舒适度、行驶安全性等方面的要求也越来越高。

所以，对摩托车的振动特征进行研究是很有必要的。

因此，需要针对某型摩托车车架、主副脚的振动特性，运用实验、理论、仿真等手段对其进行研究。

一、摩托车车架的合理性研究（一）摩托车车架的设计理念实践证明，对于摩托车的寿命及平顺性，车架的振动性能是最直接的。

为使其更具实用性、更具品质、更具效率，各生产企业都在不断地改变自己的思维，不断地进行设计，不断地进行创新，以求更好地完成摩托车车架的设计。

因为整个车架结构的合理与否，直接影响到行车的安全与平顺性，所以在车架结构的设计中，必须要达到车架的强度与硬度、精度、质量、成本、外观等方面的要求。

（二）摩托车车架振动的影响因素第一，外部激励对车架振动的影响。

从过往使用者的经验来看，摩托车在驾驶过程中，最大的动力来源是路面状况与发动机。

所以，在摩托车车体中，应具备与之相适应的力学属性。

在摩托车结构中，由于自身的固有频率和外部激励频率的相互影响，摩托车结构容易发生谐振，从而导致结构的严重破坏。

不平整的路面会对框架的振动性能产生影响。

以砂砾路为对象，通过横向对比分析，发现同等速度下，砂砾路的砂砾路较砂砾路更好。

因此，在摩托车车架建造时，应依据应用情况及有关需求，对车架的有关构造参数作适当的调整[1]。

第二，整车结构对车架振动的影响。

在摩托车的构造中，发动机一般都是由螺丝与车体相连的，由于发动机的重量较大，因此它是一种振动源。

对电机的激励，主要来源于由曲轴机构所产生的力和力矩，其中包含了交流惯性运动、旋转惯性力、气体力和倾斜离合器力矩，这些力矩与曲轴的力矩的方向是相反的。

摩托车振动问题分析旋转体在沿着轴心线旋转时，由于旋转体质量分布的不均匀，会产生离心力，从而造成振动。

曲轴在工作时，除了上述的振动外，还有活塞上下往复运动产生的运动惯量，这就是摩托车振动产生的主要原因。

摩托车的振动，是一个十分复杂的力学过程。

摩托车发动机工作时，有几种力运动的参与，会产生周期性的激振力，这种激振力会使发动机曲轴系统及发动机整体产生振动，通过与摩托车车架的刚性连接，把振动传递到车架上。

然后，在车架的锐角形状的连接部位形成共振，被放大，形成频率较高的振幅，给骑乘者带来极为不舒服的感觉。

如图一所示：①部分的振动表现在手把管上面。

②部分表现在座垫上面。

③部分表现在后货架上面。

④部分表现在搁脚架上面。

图一同时，摩托车在粗糙的路面上行驶时，道路的起伏不平也将激励摩托车作上下往复运动。

如何减少这些有害的激励振动对摩托车行驶时的影响，提高摩托车行驶的舒适性，是摩托车振动研究的一个重要课题。

一、摩托车发动机产生振动原因摩托车振动主要是由发动机引起的。

摩托车发动机在工作时，有几个振动源：1、燃烧室内混合空气在爆燃时产生的振动；它的振幅和发动机转速一致。

振动的传递方向基本上是沿着气缸体的轴心线往曲轴的旋转中心传递。

2、活塞上下往复直线运动形成的运动惯量；其质量相当高，以CG150为例，活塞重量在193g左右时，活塞运动的最大运动惯量能达到6.8千克/Cm。

它所形成的振动，也就是人们常说的二阶运动惯量振动。

它的振幅频率与发动机的转速的二倍。

3、活塞上下往复直线的运动，通过连杆和曲柄的作用，转换为旋转运动。

其间产生的轴向运动，因曲柄平衡块的重心偏移，也会形成振动。

这就是人们所说的二阶运动惯量振动,它的振幅频率是发动机转速一致。

4、参与发动机工作的各高速旋转运动部件;如磁电机、离合器等，因为加工误差，整体质量分布不均匀，在高速旋转时，质量产生偏移，也会形成一定的振动。

本人曾经对一台振动较大的大阳100型摩托车做过解体检查、分析。

摩托车车架振动控制及优化探讨摘要：综合运用实验与 CAE技术，对某弯梁摩托车主副脚蹬振动平顺性不佳的本质原因进行深入研究，在此基础上，根据相关分析成果，提出一套结构优化方案，以达到降低车辆振动的目的。

研究发现，与原有框架比较，该框架在高速时，主支撑系统的谐振特性基本消失，而在高速时，副支撑系统的大幅放大幅度也显著降低，整体振动等级有很大的提高。

这一结论对摩托车车架的设计具有一定的指导意义。

关键词：摩托车；车架振动；控制优化引言驾驶人员主要根据人体可以直接接触到的部位，比如主、副脚蹬，坐垫，手把等，来对摩托车整体的振动舒适性进行评估。

因此，通过改善和优化车身框架，降低车身的谐振，保证车身的平稳性和行驶的平稳性，是一项非常有意义的工作。

目前，我国摩托车生产厂家在解决框架振动问题时，多采用“试错”的方式，依靠技术人员的经验，不断地对框架进行修正、调整，其不足之处表现为：修正的方向不清晰，容易造成设计上的盲目性，以及结构修正上的不合理。

而采用以上方法的话，则需要花费很长的时间，而且效率很低。

随着摩托车消费群体的日益年轻化、个人化，国内外摩托车厂商都在大力发展大排量、高性能摩托车，这对摩托车的振动舒适度、驾驶安全等方面的要求也越来越高。

所以，对其进行振动性能的研究是十分必要的。

一、原车振动原因分析与诊断（一）原车摸底测试选用 LMS Test. Lab数据采集与分析系统，对原车进行客观的摸底试验，将试验结果用数据进行定量，以便可以对原车的振动异常状况有一个清晰的认识。

测试的主要测点为主、副踏板、坐垫、手柄。

以整车前进方向（X轴前进方向）、整车垂直向上方向（Z轴前进方向）为摩托的坐标系，所测的是整车在三轴方向上的振动幅度，重点关注垂直方向（Z轴前进方向）的振动幅度。

为研究在单一发动机驱动下，在静止状态下，在发动机转速为2000-8000 r/min的情况下，在发动机驱动下，在空档和静止状态下，进行均匀加速试验。

浅谈摩托车发动机振动的原因及解决方法摘要: 由于摩托车振动噪声不仅影响周围的环境，而且也关系到用户的乘骑舒适性，所以摩托车发动机的振动噪声水平已成为衡量摩托车性能等级水平的重要指标之一。

在摩托车行驶过程中，发动机噪声占摩托车总振动噪声的百分之八十，它是摩托车最重要的噪声源，因此广泛开展摩托车振动噪声控制技术的研究具有重要的意义。

为了提高国内摩托车企业的产品开发能力，国家通过加严噪声法规的手段，一方面既满足了环保要求，另一方面激励着各企业开展摩托车降噪的研究，不断提高国内摩托车企业的振动噪声整体研究水平，提升产品竞争力。

本文对摩托车发动机振动的原因进行简要分析，并提出改进措施。

关键词：摩托车；发动机；振动原因；优化措施一、摩托车发动机振动的相关介绍发动机内部各运动部件在发动机运转时对各自支承的作用力的大小和方向都随时间变化。

不平衡的程度越大，发动机振动越强烈。

惯性力如果不设法平衡，会引起发动机沿气缸轴线跳动，产生振动。

特别是当发动机振动频率刚好是车架振动频率的整数倍时，而形成共振时更有可能引起破坏性后果。

发动机自身振动是一种受迫振动，频率随转速升高而升高，是个不断变化的值。

而车架的自振频率取决于车架的刚度，是个定值。

一般形成共振时，发动机都会处于较高转速，振动能量较大，破坏作用也大，因此对这个过程的分析就显得非常重要。

中小排量的摩托车发动机一般为四冲程汽油机，作为周期性运转的动力机，发动机的结构是非常紧凑复杂的。

它的周期性体现在进气、压缩、做功、排气这四个冲程的循环中，过程中由于缸内气体的爆炸燃烧，产生了一系列的机械噪声，如曲轴往复惯性力导致主轴承冲击、气门落座、活塞侧敲、推杆敲击、齿轮副啮合噪声等。

以上激励通过缸体、缸盖、箱体向发动机表面传递，引起发动机的表面振动，并向空气中辐射噪声，最终形成了发动机的噪声。

二、影响摩托车发动机振动原因1.发动机自身原因1）结构振动。

结构振动主要是指发动机的结构部件如活塞、连杆、曲轴、机体等，在燃烧冲击和惯性力冲击作用下所激起的多种形式的振动。

航空发动机装配对振动的影响分析（2 中国人民解放军93156部队，哈尔滨市 150066）摘要：发动机工作状态的好坏直接影响飞机的安全性和可靠性，对于航空发动机运行状态的监测、评估主要依赖于气动热力参数及振动参数。

其中振动监测具有快速、直接、敏感的特性倍受重视。

发动机整机振动值超标的影响因素众多，其中装配过程对发动机整机振动有相当的影响，本文阐述了发动机装配过程中动平衡、转子同心度、轴承窜量及装配松动各环节对发动机振动的影响及相关控制措施。

关键词：发动机装配；振动1 引言航空发动机整机振动超标是现阶段我国航空发动机研制过程中面临的主要问题。

整机振动过大会造成发动机发生故障，如：转子与静子间发生碰摩、轴承加速磨损及结构件快速疲劳失效等，严重威胁飞行安全。

因此，如何将发动机振动值超标消除在萌芽状态，尤其是在装配过程中采取措施以减少装配过程不当对发动机整机振动的影响，对于保障航空飞机的安全可靠运行具有重大的意义。

2 发动机振动原因分析发动机振动故障总体上可分为测量系统问题和发动机问题。

其中发动机问题中，转子不平衡量、同心度、转静子刮磨、零件尺寸、轴承游隙、转子窜量及装配松动都与振动有关。

发动机的常见振动故障及特征如下：（1）转子不平衡引起的振动：转子不平衡振动的时域波形近似于正弦波，振动能量集中于基频，对转速变化较为敏感。

（2）轴承振动故障：轴承故障与滚动体接触所激发的振动基频紧密相关,特征频率将成为诊断轴承故障的重要依据。

（3）其他故障：如齿轮传动故障、支座连接松动和局部共振等。

发动机装配的关键过程，如转子动平衡、同心度、轴承游隙、转子窜量及装配松动，都与振动呈现一定相关度。

本文选取其中三个进行分析：（1）转子不平衡：转子不平衡主要是由转子的初始平衡状态被破坏，产生不平衡量导致，这是较常见的发动机振动故障，其直接表现为发动机整机振动过大，严重将导致转静子刮磨、轴承失效等。

（2）轴承游隙：航空发动机支撑结构中使用的多为滚珠轴承和滚棒轴承,；轴承由于游隙值不合适导致的磨损导致发动机振动值异常故障最常见。

2003年7月重庆大学学报Jul.2003　第26卷第7期Journal of Chongqing UniversityV ol.26　N o.7 文章编号:1000-582X (2003)07-0014-04摩托车车架动态特性分析Ξ朱才朝1,罗家元1,黄泽好2,谢永春1(1.重庆大学机械传动国家重点实验室,重庆　400044;2.建设工业集团有限责任公司技术中心,重庆　400050)摘　要:利用有限元方法对摩托车车架动态特性进行了分析计算,并通过实验模态方法进行了相应的实验验证,获得了车架模态参数和振型。

分析了路面和发动机激励对车架动态特性的影响,在考虑到实际安装位置和投入成本的情况下,对摩托车车架结构进行了改进,在车架尾部和座垫支架左右之间各加一块钢板。

在同样的实验条件下,对改进摩托车车架动态特性效果进行了实验验证,提高了摩托车的乘坐舒适性,对摩托车车架设计具有重要意义。

关键词:摩托车车架;模态分析;动态特性中图分类号:O317;O323文献标识码:A 摩托车高速行驶时,其结构强度一般能满足设计要求,但其结构动态特性在设计时却一般考虑不多,影响摩托车乘坐舒适性。

车架的动态特性直接影响着摩托车的振动,所以有必要把摩托车车架设计与发动机设计相结合,综合考虑摩托车整车系统的动态特性。

在摩托车研制开发阶段,用实验模态手段分析其动态特性以达到优化整车设计的目的[1-3],对摩托车的开发和改型有着重要的作用。

摩托车通常振源主要有发动机激励和道路激励,发动机激励包括气缸爆发压力、往复惯性力和离心惯性力[4]。

气缸爆发压力主要引起缸体等部件的振动响应,并向车架传播,所以是引起车架振动的主要振源之一。

若车架的固有频率在发动机转速范围内,则引起共振现象的发生。

在单缸发动机往复惯性力中,一阶往复惯性力起主导作用,它引起整个摩托车以转速为基频的振动。

摩托车在不平路面上行驶,如果车轮撞上石头,摩托车跃起后落地等,虽然轮胎的振动经减振后传递到车架上,但减振器的减振频响特性与车架的频响特性难以完全匹配,这要求在摩托车设计时,要把摩托车车架的动态特性与减振器设计共同考虑。

卧式发动机吊孔孔距在现代机械工程中，卧式发动机因其结构特点和广泛的应用领域而备受关注。

而吊孔孔距作为卧式发动机设计和安装过程中的一个关键参数，对于发动机的稳定性和工作效率具有至关重要的影响。

本文将从卧式发动机的基本结构出发，深入探讨吊孔孔距的设计原则、计算方法以及在实际应用中的优化策略。

一、卧式发动机概述卧式发动机，顾名思义，是指气缸轴线与地面平行的发动机类型。

相较于立式发动机，卧式发动机具有更低的重心、更好的稳定性以及更为紧凑的结构布局。

这些优势使得卧式发动机在农业机械、工程机械、船舶以及发电机组等多个领域都有广泛的应用。

二、吊孔孔距的重要性吊孔是卧式发动机安装过程中的重要连接点，通过吊孔可以将发动机牢固地固定在基座或机架上。

而吊孔孔距，即相邻两个吊孔之间的距离，是影响发动机安装稳定性和振动特性的关键因素。

合理的吊孔孔距设计能够确保发动机在各种工况下都能保持平稳运行，减少振动和噪音，从而提高设备的使用寿命和工作效率。

三、吊孔孔距的设计原则1. 静态稳定性原则：吊孔孔距的设计应首先满足发动机的静态稳定性要求。

这包括在静止状态下，发动机的重量应能通过吊孔均匀传递到基座或机架上，避免出现局部过载或应力集中的情况。

2. 动态平衡原则：考虑到发动机在运行过程中会产生振动和冲击力，吊孔孔距的设计还需满足动态平衡的要求。

通过合理布置吊孔位置，可以使发动机在振动时产生的力和力矩相互抵消，从而达到减振降噪的目的。

3. 结构强度原则：吊孔及其连接部件应具有足够的结构强度，以承受发动机的重量以及运行过程中产生的各种力和力矩。

这要求在设计吊孔孔距时，应充分考虑材料的力学性能、连接方式以及安全系数等因素。

4. 维修便利性原则：吊孔孔距的设计还应考虑维修便利性。

合理的吊孔布局应方便发动机的吊装、拆卸以及日常维护和保养工作。

四、吊孔孔距的计算方法吊孔孔距的计算涉及多个因素，包括发动机的重量、质心位置、基座或机架的结构形式以及预期的振动特性等。

摩托车车架振动特性分析韩林山;周志强;王鑫【摘要】文章应用CATIA建立摩托车车架的三维曲面几何模型.利用HyperMesh 与ANSYS建立摩托车车架有限元模型.通过模态分析,得到该车架的前200HZ固有频率和相应的振型.通过与路面激励频率和发动机不同工况下的激励频率比较,得出该车架不会发生共振的结论,满足设计的要求.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2018(000)022【总页数】3页(P95-97)【关键词】摩托车车架;有限元分析;模态分析【作者】韩林山;周志强;王鑫【作者单位】华北水利水电大学机械学院,河南郑州 450000;华北水利水电大学机械学院,河南郑州 450000;华北水利水电大学机械学院,河南郑州 450000【正文语种】中文【中图分类】TH218车架是摩托车的骨架，通过它把发动机、传动装置、操纵制动装置、电气仪表等各部分组成一个有机的整体。

车架不仅要承受来自整车、驾驶员、副驾驶员和货物的重量，还要承受来自发动机的振动和行驶过程中来自路面的各种动载荷的作用。

现代车架设计已发展到包括有限元法、优化设计、动态设计等在内的计算机分析、预测和模拟阶段[1]。

通过有限元分析可以有效发现车架潜在的缺陷，根据分析的结果可以进一步对车架结构性能的提高做指导。

文中应用Hyper Mesh与ANSYS 对某型号大型摩托车车架进行分析。

摩托车车架是由截面形状、尺寸不同的空心钢管和钣金件焊接而成的具有一定空间曲率的框架结构。

而且其截面尺寸，包括直径，壁厚与构件长度相比很小，因此非常适于选用空间的板壳单元来离散车架结构[2]。

根据厂家提供的图纸，运用CATIA通过特征点和空间样条曲线建立车架和后叉的中面模型。

并在CATIA中，把建立好的车架模型与后叉模型通过装配关系装配在一起，如图1所示。

HyperMesh可以直接导入CATIA生成的product文件，在划分网格之前需要对导入的模型进行仔细的检查，并修复一些穿透而引起的几何缺陷。

万方数据兵工学报第３１卷验‘“７１。

利用解析法和实验法分析了３款摩托车车架挂发动机前后的模态特性，指出了发动机对车架结构特性的影响。

为寻找车架挂发动机结构动态特性分析的理论分析方法，通过实验检验，提出了一种通用的建模方法一把发动机简化为具有质量和转动惯量的。

维质量单元，通过ＭＳＣ．Ｎａｓｔｒａｎ中的ＲＢＥ２单元与车架刚性连接，可在设计阶段和产品改型阶段使用，能大幅提高车架结构动态特性的分析效率。

１车架结构动态特性分析分析结构的动态特性，即模态分析，，实际上就是求解模态参数的过程，有２种实现途径：１）实验法，测量结构上某些点的动态输入和输出响应，根据测得的频响函数估计模态参数；２）解析法，即确定结构的几何形状、边界条件和材料特性，把结构的质量分布、刚度分布和阻尼分布分别用质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵表示出来，据此计算模态参数，一般借助有限元法。

解析法可在设计阶段进行，但是其精度、可靠性需要经实验验证；解析法也可为实验法提供指导和帮助，２者应结合使用。

１．１实验模态分析利用ＬＭＳ结构模态测试系统，对车架进行模态试验。

模态测试系统包括力锤、加速度传感器、测试分析软件和约束系统。

车架主要是钢管结构，线性好，采用较为方便的力锤为激励。

力和加速度传感器均为ＩｃＰ型，采用ＬＭＳ．ＴＥＳＴＬＡＢ进行模态测试分析。

由于分析的是车架自由模态特性，因此用较软的橡皮绳把车架吊起来，模拟其自由状态，如图１所示。

首先应合理确定测点和激励点。

测点的布置原则为：布置在悬架支点、车架连接点和刚度变化较明显的点上；尽可能使车架主梁布点均匀；另外布点还图ｌ模态实验场景Ｆｉｇ．１Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｍｏｄａｌｔｅ８ｔｉｎｇｆｉｅｌｄ应该根据实验数据灵活的进行调整，以获得较精确的数据。

如图２所示是某１２５摩托车车架的测点布置图。

激励点应该能激起所关心频率范围内的模态，可是多个激励点，也可是一个激励点。

考虑到车架结构特点，车架模态分析时一般选择车架尾部作为激励点，方向垂直向下，并经实验验证可行。