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液压悬置特性及整车影响研究

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摘要：随着人们生活水平的提高、汽车信息化、科技化的提升，人们对于汽车舒适性要求越来越高，当前车辆的振动噪声水平已经成为评价车辆性能好坏的重要指标。众所周知发动机作为整车的振源，隔离其振动向驾驶室的传递是控制汽车噪声振动的重要手段之一。液压悬置是隔离发动机振动的主要元件，其性能的设定对整车通过不平路面的舒适性影响是本文所论述的主要内容，本文通过不同液阻悬置的特性对比，着重介绍了液阻悬置在汽车应用上的优点，作为先进的隔振元件，液阻悬置被广泛的应用于汽车动力总成悬置中。

关键词：汽车动力总成液阻悬置动态特性惯性通道

引言

汽车动力总成是汽车的主要激振源，动力总成悬置隔振的优劣，直接反映了车辆的振动噪声水平，随着舒适性要求的提高，液压悬置在传统燃油车上的选用已成为常态化设置，液阻悬置是在封闭橡胶腔内设置液体阻尼机构，其弹性特性和阻尼特性与激振振幅和激振频率有关，具有高频阻尼小，低频阻尼大的特点，与车辆在低频限制动力总成振动位移，高频降低振动传导相符合。

1液压悬置的减振机理

见图1当悬置在A端（上端）受到低频、大振幅激励时（1~50Hz，1~2mm），解耦模片的位移幅值较大，达到其上极限和下极限位置，阻尼液主要经过惯性通道在上腔和下腔之间流动，悬置阻尼及刚度增大，可有效衰减振动的作用。当激励位移为高频、小振幅时（50~200Hz，0.05~0.2mm），惯性通道液体的动态响应渐趋衰减，流动趋于截止，主要是解耦模片在其自由行程内运动，这样可以得到较小的悬置刚度以减小振动。在设计液压悬置时，可以通过改变动态参数、惯性通道的孔径及长度等来实现任意的动态弹性特性。

由于惯性通道的截面积比上腔截面积小，约几十分之一，因此在惯性通道的液体在流速上要比上腔液体大的多，因此衰减的能量几乎全集中在液柱上，而对于上下腔来讲，其衰减作用可以不计，所以在建立模型时，可以不考虑上下腔的衰减作用。

2液压悬置动态特性基于整车影响的研究

液压悬置在整车上阻尼特性应用较多主要是解决Engshake问题，即在整车通过不平路面时，液压悬置的阻尼特性可快速的对动力总成振动进行抑制，进而提升整车驾驶室的驾乘舒适性；此用户场景下，振动传递路径，主要有两条：

①路面激励→车轮→弹簧、减震器、轴套→车身→人体（主要向车身传递簧下振动）；

②发动机→发动机悬置→车身→人体（主要向车身传递发动机振动）；

由振动传递路径可知：Engshake是由簧下振动和发动机振动共同引起的，根据车体振动优化原理，当传递路径①的簧下模态峰值与传递路径②的动力总成Bounce模态谷值一致时，动力总成可以作为吸震器吸收簧下振动，车体振动最小。因此，悬置系统初期设计时，一般要求动力总成Bounce频率与簧下频率一致，另外，通过针对性的对发动机悬置阻尼进行设定，可以有效衰减车身震动，提升驾乘舒适性。

为何或许较优液压悬置阻尼特性，建议基于整车需求，对悬置系统实际参数特性进行匹配，匹配过程中，悬置系统本身（发动机右悬置总成，一般车型右悬置均搭载液压悬置）出现的过坎行车问题，主要表现为整车行车（过减速带等）右侧异响（该异响多见于横置承载式车型）或双重震颤感，该现象受液压悬置采用浮动式解耦膜设计（主要目的为降低悬置动静比，提升整车NVH舒适性）影响外，整车簧下频率及刚度也是强相关项。

因为异响源或双重震颤感多为悬置系统本身，同时，其优化周期及成本较低，往往造成更改或优化悬置结构，进而缓解异响或双重震颤感。

因解耦膜与流道板之间采用间隙配合，在整车通过减速带或不平路面时，由于底盘减震器组件对振动衰减不足，导致动力总成与整车产生较大的相对位移，必然导致液压悬置内部组件：即解耦膜的频繁运动，撞击上下流道板，产生异响；双重震感则为液压阻尼特性无法有效对动力总成振动位移的衰减，致使其多次上下运动导致的冲击感。

常见解决异响及双重振感的方法主要有两种方案：

方案1:解耦膜与流道板采用过盈配合，即：解耦膜与流道板处于压死状态，过程中液体仅可通过流道往返上下液室流通，此方案将导致悬置的动静比（产品动刚度及静刚度特性比值，用于评估产品特性的一个比值关系）升高，一般可达到2及以上，将造成整车怠速舒适性变差，此方案若应用车型对液压悬置动态刚度比较敏感时，不可取，因为整车舒适性（主要体现在静置怠速时，驾驶室对振动感知性加剧）对悬置刚度变化极为敏感，售后顾客抱怨风险较高；

方案2:解耦膜与流道板沿用间隙配合，为降低阻尼液对其冲击力，在其中间部位设定一定尺寸圆孔结构，此方案可有效缓解行车异响，导致液压悬置阻尼特性的丧失，造成行车颠簸及震颤感加重，此方案虽然可也有效缓解行车异响，但是对行车双重震颤感，反而起到反作用，故整车双重震