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三缸发动机的震动问题是如何被解决的,仅靠平衡轴吗?

2018-05-14 20:46 来源: 北京时间

目前三缸发动机已经成为很多小型车的一种选择甚至是唯一配置,已经进入C级车平台。首先做NVH的角度来说,我们并不关心振源本身有多大,我们关心的是频率。解决振动的方法有许多,大致分为三类:振源减弱,路径减弱和接受体处减弱。要想回答这个这个问题,首先必须弄清楚,与传统四缸机相比,三缸机的振动问题到底难在哪里?三缸机的主要激励为:1.5阶Pitch激励(发火阶次相关);1阶roll或Yaw激励。没错,多就多在有个一阶的激励,这是三缸机问题的核心!

三缸发动机的震动问题是如何被解决的,仅靠平衡轴吗?

下面我们来聊聊这个1阶玩意儿。我们来举个怠速的例子,工况:发动机750RPM。1.5th order: 750/60 x1.5=19.5Hz;1st order: 750/60 x1.0=13.8Hz。三缸发动机展现出低频(1阶)的纵向转动和/或左右转动的激励,这对于模态配置来说带来极大麻烦。容易与其他子部件产生共振,这是对三缸机进行NVH设计时首先要花功夫考虑的问题。为什么? 我们在做模态匹配之间会对整个动力总成悬置系统进行解耦率计算,计算动力总成刚体的六个自由度的固有频率,一般来说,yaw和roll模态的频率都会达到13Hz左右,如果转速稍低,这个1阶振动就会在怠速引起动力总成yaw和roll方向的共振,造成NVH问题突出。那么怎么解决?嗯,加平衡轴,有加一根的,有家两根的。加一根和曲轴相同转速的,可以消除roll激励,具体原理我不再赘述,读者可以查阅相关论文。总之,平衡轴只解决了发动机的一阶激励问题!注意,如果只有配重块,没有平衡轴的话,一阶激励能够被改变但不能被消除,只会在roll和yaw之间转移!但是,平衡轴会由于重量和摩擦增加油耗,.需要安装空间和增加成本,低端车一般来说不会这么干,那么就去找悬置喽,当然也是可以解决的。

三缸发动机的震动问题是如何被解决的,仅靠平衡轴吗?

总的来说,三缸机避频难,导致怠速振动偏大,易在用户常用发动机转速段与重要部件模态共振,表现为高档位大负荷加速时方向盘振动大。

三缸发动机的震动问题是如何被解决的,仅靠平衡轴吗?

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