某汽车平台动力总成悬置系统模块化设计研究

来源 :E动时尚·科学工程技术 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tanweitao610
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  摘 要:本文讨论了基于某一平台的动力总成悬置系统的模块化设计,实现了悬置系统组件的最大共享,满足了不同动力总成在平台上的悬置系统的与车身接口一致。悬置系统的模块化设计这个平台不仅满足的车型自身的差异化同时减少使用零件的数量,降低了设计和验证的工作,从而帮助企业降低产品的研发和制造成本,提高生产系统的适应性和客户响应速度。
  关键词:悬置系统;动力;设计
  引言
  按照车功能的不同进行独立模块设计,每个模块含有多个零部件,并将各个模块之间的连接固定,根据模块进行组装。市场个性化需求是汽车制造商设计和开发的新车型的基础,而应用模块化设计可以通过选择不同的零部件或装配模块来获得变形,不同的变形模块的装配可以是不同的,不仅可以将成本降到最低,同时还可以获取客户的反应信息。
  一、电力总成悬置系统
  动力总成悬置系统主要是将动力和车架以及车身之间进行弹性连接,设计动力总成悬置系统对降低车的振动噪音有着显著影响,可以提高乘坐的舒适性。将动力总成悬置系统按动力以及总成的不时可以划分为两类系统。其中之一是横制动力总成悬置系统,另外一种是纵制动力总成悬置系统。其中大多汽车平台在配置动力总成悬置系统时,采用的是横置前期前驱动力。其优点是其悬置数量以及布置形式可以对车动力总成振动造成直接影响。乘坐车总成一般有3-4个安装部件,低端车一般选择橡胶悬置进行安装,在高端车型一般选择液压安装发动机。横置悬置系统的布置一般分为左右悬置布置的三点支承加抗扭拉杆,左右悬置布置的四点支承和前后悬置布置的四点支承。动力系统中的大部分数量是由左右悬置来承担的,扭力杆和前后悬置控制着动力总成的扭矩波动。
  二、悬置系统元件布置
  安装动力总成装配主要隔振、轴承及限位等等,悬置元件越软,车身的振动也就可以承受更多,更硬的话可以限制传动系统的运动和扭转,所以二者是存在矛盾关系的,所以在进行选择悬置元件材料、布局方式和数量,有着极其重要的作用,同时为后续的设计优化、分析、研究提供了很好的基础。
  2.1悬置元件材料
  橡胶悬置元件。主要材料分为两种,一种是合成橡胶,另外一种是天然橡胶,天然橡胶具有良好的刚性和实用性,生产成本低,但易氧化;合成橡胶材料具有耐油、耐热、耐温性能好,但是存有较差的弹性以及稳定性。
  2.2液压安装元件
  针对橡胶悬置材料不能满足日益增长的需求的情况,提出了液压悬置的概念。其动刚度和阻尼同时具有频率和幅值特性,可满足不同频段的隔振要求。根据控制方式的不同,可分为被动、半主动和主动三种。被动液压支架主要是通过改变流体的流量,依次控制阻尼器的大小,采用阻尼控制满足减振要求的频率振动极限。半主动控制液压支架在对控制单元和执行机构无源的基础上,会影响悬置式半主动调节的动态响应。主动液压加载传感器、制动器、控制单元等部件,通过传感器接收振动和控制反馈信息,产生部分动态制动力和被动液压加载明显抵消了振动力,从而实现良好的阻尼效果。由于半主动控制和主动液压支架结构复杂,生产成本较高,因此广泛应用于汽车悬置系统。悬置系统还开发了MRF先进暂停开发,如电力、可控性是越来越高,阻尼性能进一步改善,提供给司机和乘客更好的驾驶体验和经验,相信更多走向主动悬挂装置。
  2.3悬置元件数量
  安装元件数量车辆动力总成安装系统通常由三至五个安装元件组成,安装元件材料可自由组合。
  三点式结构简单,占用更少的空间,易于安装,在安装过程中具有服从作用,保持良好的安装位置和身体结构不易产生变形,但稳定性差,容易損坏,并影响整个悬挂系统,所以承受  力力很小,通常用于小型汽车的动力系统。
  四点式结构,改进了四点悬置的稳定性,降低了各部件的负载承受受力,提高了整体的承载能力。但由于支撑点的增加,对汽车车身结构、悬置安装位置、汽车尺寸、等有更高的标准,主要作用于一些大型汽车。
  五点式结构。与以上两个系统相比相比,首先是对支撑点进行了增加,可以提高更大的载荷和扭矩作用在悬置系统上。主要是对大尺寸的动力系统以及大重量的动力系统进行支撑。但因为五点式约束过度,支撑点的刚度不能太大,要不让会引起变形。悬置点数量的增加可吸收越来越多的大功率总成,但由于悬置点的增加会对整个结构的安装和受力平衡产生严重影响,严重还会造成车身结构的变形,所以两者之间存在一定的矛盾。悬置点位置的数量应与材料布置位置相结合,综合考虑,结合隔振要求等因素分析和设计优化。
  总结
  研究和分析在这篇文章中,我们主要是对悬置组件的材料,安装数量,位置综合进行比较分析,主要是为了获得更好的阻尼减振动,在安装悬置系统的数量时不能产生变形,同时还可以方便安装,为车身提供更好的弹性支撑,因此三体结构应根据整车动力系统的研究和悬置系统部件的因素进行综合考虑、分析和研究。
  参考文献
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