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摘 要：文章论述了汽车发动机悬置胶垫刚度优化设计在整车振动的重要性。阐述了汽车发动机悬置的功用、组成及分类，并对汽车发动机悬置的设计计算进行说明；发动机是整车车体内部的主要振动源，同时汽车在运行时还要受到外部各种激振源的激发振动作用，因此设置发动机悬置系统，可以把发动机传递到支承系统的振动减小到最小限度，以减少发动机振动对于整车振动影响，对于汽车运行的安全和舒适都有重要的作用。文章针对发动机悬置设计过程中对影响发动机隔振的胶垫刚度进行研究，为规范、科学和高效率地设计发动机悬置和发动机悬置胶垫刚度提供一个依据。文章以理论计算为指导，以试验验证为基准，使发动机悬置系统符合减振要求。
关键词：发动机悬置；振动；胶垫刚度；优化设计
中图分类号：TU463.631 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）24-0011-03
1 发动机悬置的功用、组成及布置形式
1.1 发动机悬置的功用
发动机悬置能充分地隔离由发动机产生的振动向车架及驾驶室传递，降低振动噪声；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；增加驾驶室乘员的舒适性；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理论设计值。
1.2 发动机悬置的组成
发动机悬置主要有发动机前悬置和发动机后悬置或变速箱悬置组成；其中每处悬置基本上由支架、连接板、胶垫和连接螺栓等组成。
1.3 发动机悬置的布置形式
为了适应不同发动机和不同车型的需要，发动机的布置形式由悬置点数受动力总成的长度、质量、用途和安装方式影响，一般采用3、4点悬置系统；由于4点式悬置的稳定性好、能克服较大的转矩反作用力，减振和降低噪声效果较好，因此应用最为普遍。4点布置形式又可分为平置式、斜置式和斜置平置组合式。
3 通过悬置系统的力学模型计算出某车型的悬置软 垫振动隔振率
确定现有车型发动机前后悬置的布置形式，以及发动机悬置胶垫刚度，整个力学系统的各项参数，可以根据发动机悬置系统的力学模型来计算发动机前后悬置软垫振动隔振率。
3.1 发动机悬置力学模型的建立
现对我公司某款车型的发动机悬置系统建立数学模型计算表格，见表1。
通过输入参数，利用发动机悬置力学模型的公式经过计算可以得到以下数据，见表2。
从以上表格数据中可以明显的看出发动机前后悬置胶垫振动隔振率数据分别为77.95%和58.75%，通过理论计算数据可以说明发动机前后悬置胶垫振动的隔振率较差有待提高，所以可以通过改变发动机悬置胶垫刚度来增加整个系统的隔振率。
3.2 对某车型胶垫刚度改变后计算悬置软垫隔振率
3.2.1 设计变量
为提高发动机悬置胶垫的隔振效果，根据帅铃Ⅱ产品开发过程中经验，在现在前后悬置胶垫刚度的基础上将前后发动机悬置软垫刚度均下调30%，在满足整个发动机悬置系统的性能的前提下，对整个系统进行计算。
3.2.2 优化胶垫刚度后发动机悬置力学模型的建立
现对优化胶垫刚度后的发动机悬置系统建立数学模型计算表格，见表3。
通过输入参数，利用发动机悬置力学模型的公式经过计算可以得到以下数据，见表4。
从以上表格数据中可以明显的看出发动机前后悬置胶垫刚度优化以后，发动机前后胶垫振动隔振率数据分别为85.52%和74.31%，通过优化前后的数据对比可以明显的看出发动机前后悬置胶垫刚度优化后，发动机前后悬置振动的隔振率有明显提高。
3.3 通过实际测量对比某车型改进前后座椅振动情况
3.3.1 改进前此车型座椅振动情况测试
为得到更加直观的改进效果，将改进前后的座椅振动情况进行实际测量。首先对改进前的车型座椅振动情况进行实际测量，如图2所示。
图2可以看出：驾驶室座椅在发动机额定转速下的11.17 Hz下的Z向振动峰值为0.04 g，此状态下驾驶室振动异常强烈，给乘员带来不适的的感觉。
3.3.2 改进后此车型座椅振动情况测试
现在对发动机悬置胶垫刚度改进后的车型座椅振动情
进行实际测量，如图3所示。
如图3可以看出：驾驶室座椅在发动机额定转速下的10.88 Hz处有Z向振动峰值，但峰值已经下降到到0.004 g，远远小于原始状态下的0.04 g，同时通过主观感觉已经感受不到此转速下的异常振动。
从以上改进结果可以看出，改变发动机悬置胶垫刚度对整车的振动起到了一定的作用，但是发动机振动只是影响整车振动的一部分，要想更好减小整车振动还需要系统考虑整车的情況。
4 结 语
本论文通过对发动机悬置胶垫的研究，并对其建立发动机悬置胶垫计算的数学模型。在设计过程中，借助发动机悬置设计的数学模型其进行校核和优化，通过对悬置胶垫的刚度的变化减小了整车的振动，提高了整车的舒适性，达到了改进的目的。
在本次设计中，借助了发动机悬置设计过程中数学模型，通过对各个参数的计算，优化胶垫刚度的数值，可以理论的得出改进后发动机悬置的隔振效率，在通过实际的测量可以很直观的得出改进后车辆的振动情况，从而能更加合理的提高整车的舒适性能。
参考文献：
[1] 刘惟信.汽车设计[M].北京：清华大学出版社，2001.
[2] 史文库，林逸.发动机悬置支承在弹性基础上的隔振特性分析[J].汽车 技术，1998，（7）.
[3] 孙蓓蓓，张启军，孙庆鸿，等.汽车发动机悬置系统解耦方法研究[J].振动 工程学报，1994，（3）.
[4] 陈家瑞.汽车构造[M].北京：机械工业出版社，2009.
[5] 余志生.汽车理论[M].北京：清华大学出版社，2009.
关键词：发动机悬置；振动；胶垫刚度；优化设计
中图分类号：TU463.631 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）24-0011-03
1 发动机悬置的功用、组成及布置形式
1.1 发动机悬置的功用
发动机悬置能充分地隔离由发动机产生的振动向车架及驾驶室传递，降低振动噪声；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；增加驾驶室乘员的舒适性；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理论设计值。
1.2 发动机悬置的组成
发动机悬置主要有发动机前悬置和发动机后悬置或变速箱悬置组成；其中每处悬置基本上由支架、连接板、胶垫和连接螺栓等组成。
1.3 发动机悬置的布置形式
为了适应不同发动机和不同车型的需要，发动机的布置形式由悬置点数受动力总成的长度、质量、用途和安装方式影响，一般采用3、4点悬置系统；由于4点式悬置的稳定性好、能克服较大的转矩反作用力，减振和降低噪声效果较好，因此应用最为普遍。4点布置形式又可分为平置式、斜置式和斜置平置组合式。
3 通过悬置系统的力学模型计算出某车型的悬置软 垫振动隔振率
确定现有车型发动机前后悬置的布置形式，以及发动机悬置胶垫刚度，整个力学系统的各项参数，可以根据发动机悬置系统的力学模型来计算发动机前后悬置软垫振动隔振率。
3.1 发动机悬置力学模型的建立
现对我公司某款车型的发动机悬置系统建立数学模型计算表格，见表1。
通过输入参数，利用发动机悬置力学模型的公式经过计算可以得到以下数据，见表2。
从以上表格数据中可以明显的看出发动机前后悬置胶垫振动隔振率数据分别为77.95%和58.75%，通过理论计算数据可以说明发动机前后悬置胶垫振动的隔振率较差有待提高，所以可以通过改变发动机悬置胶垫刚度来增加整个系统的隔振率。
3.2 对某车型胶垫刚度改变后计算悬置软垫隔振率
3.2.1 设计变量
为提高发动机悬置胶垫的隔振效果，根据帅铃Ⅱ产品开发过程中经验，在现在前后悬置胶垫刚度的基础上将前后发动机悬置软垫刚度均下调30%，在满足整个发动机悬置系统的性能的前提下，对整个系统进行计算。
3.2.2 优化胶垫刚度后发动机悬置力学模型的建立
现对优化胶垫刚度后的发动机悬置系统建立数学模型计算表格，见表3。
通过输入参数，利用发动机悬置力学模型的公式经过计算可以得到以下数据，见表4。
从以上表格数据中可以明显的看出发动机前后悬置胶垫刚度优化以后，发动机前后胶垫振动隔振率数据分别为85.52%和74.31%，通过优化前后的数据对比可以明显的看出发动机前后悬置胶垫刚度优化后，发动机前后悬置振动的隔振率有明显提高。
3.3 通过实际测量对比某车型改进前后座椅振动情况
3.3.1 改进前此车型座椅振动情况测试
为得到更加直观的改进效果，将改进前后的座椅振动情况进行实际测量。首先对改进前的车型座椅振动情况进行实际测量，如图2所示。
图2可以看出：驾驶室座椅在发动机额定转速下的11.17 Hz下的Z向振动峰值为0.04 g，此状态下驾驶室振动异常强烈，给乘员带来不适的的感觉。
3.3.2 改进后此车型座椅振动情况测试
现在对发动机悬置胶垫刚度改进后的车型座椅振动情
进行实际测量，如图3所示。
如图3可以看出：驾驶室座椅在发动机额定转速下的10.88 Hz处有Z向振动峰值，但峰值已经下降到到0.004 g，远远小于原始状态下的0.04 g，同时通过主观感觉已经感受不到此转速下的异常振动。
从以上改进结果可以看出，改变发动机悬置胶垫刚度对整车的振动起到了一定的作用，但是发动机振动只是影响整车振动的一部分，要想更好减小整车振动还需要系统考虑整车的情況。
4 结 语
本论文通过对发动机悬置胶垫的研究，并对其建立发动机悬置胶垫计算的数学模型。在设计过程中，借助发动机悬置设计的数学模型其进行校核和优化，通过对悬置胶垫的刚度的变化减小了整车的振动，提高了整车的舒适性，达到了改进的目的。
在本次设计中，借助了发动机悬置设计过程中数学模型，通过对各个参数的计算，优化胶垫刚度的数值，可以理论的得出改进后发动机悬置的隔振效率，在通过实际的测量可以很直观的得出改进后车辆的振动情况，从而能更加合理的提高整车的舒适性能。
参考文献：
[1] 刘惟信.汽车设计[M].北京：清华大学出版社，2001.
[2] 史文库，林逸.发动机悬置支承在弹性基础上的隔振特性分析[J].汽车 技术，1998，（7）.
[3] 孙蓓蓓，张启军，孙庆鸿，等.汽车发动机悬置系统解耦方法研究[J].振动 工程学报，1994，（3）.
[4] 陈家瑞.汽车构造[M].北京：机械工业出版社，2009.
[5] 余志生.汽车理论[M].北京：清华大学出版社，2009.