一種發動機液力懸置動特性研究

孫秀明

（陜西國防工業職業技術學院，陜西 西安 710302）

為了有效衰減因路面和發動機怠速燃氣壓力不均勻引起的低頻大振幅振動，理想的發動機懸置在低頻時應具有大阻尼高剛度特性，在高頻時應具有小阻尼低剛度特性。所以，懸置的動剛度和阻尼應同時具有頻變特性和幅變特性。發動機液力懸置利用流體的高阻尼特性和橡膠主簧的減振特性，滿足了此特性。液力懸置不僅應用于車輛隔振，在船舶、工程機械及礦山機械上都得到了廣泛的應用，收到良好的減振效果。

1 力學模型

圖1 液力懸置力學模型

半主動液力懸置力學模型如圖 1。此模型分橡膠部分和流體部分。橡膠部分具有質量的彈性阻尼元件，質量Mr，剛度Kr，阻尼Cr。流體部分由上液室，慣性通道，下液室構成。

慣性通道長度為l，截面面積為s。k1和k2為上下液室的體積剛度，p1和p2上下液室壓強，s1和s2為橫截面積，y1和y2為主簧位移。x0為液體在慣性通道內流動時位移，m0為液體質量，ρ為密度，cf為粘性阻尼系數。輸入力分為兩部分，一部分為橡膠主簧部分Fr，一部分為作用在等效泵液活塞上Ff。

2 數學模型

復剛度

動剛度

其中，橡膠主簧剛度Kr，流體部分剛度Kfd。

動阻尼

其中，橡膠主簧阻尼Cr，流體部分阻尼Cfr。

滯后角

力傳遞率

平均阻尼系數為

其中，D為慣性通道管徑，f為沿程損失系數，2ζ、3ζ和4ζ為液體流進慣性通道局部損失系數。

3 半主動液力懸置參數對動特性影響

3.1 慣性通道截面積s

圖2 s對液力懸置動特性的影響

3.2 慣性通道長度l

圖3 l對液力懸置動特性的影響

隨著l減小，慣性通道內液體體積、質量減小，固有頻率升高。沿程損失減小，動阻尼峰值減小。仿真結果可以看出，慣性通道長度減小，液力懸置的動剛度和動阻尼峰值頻率升高，低剛度區越寬，動阻尼峰值越低。

4 結論

（1）內阻尼力與流體的粘度、密度、流動速度、通道長度、截面積有關。

（2）通過調整慣性通道的長度和截面積，可以相應調整懸置系統共振頻率滯后角，達到減振目的。

[1] 呂振華,等.液阻懸置動態特性實驗方法及實測分析[J].中國機械工程,2004年1月

[2] K.V.Frolove. Identification of mathematical model of hydraulic motor mount from the experimental data. Journal of Machinery Manufacture and Reliabiliy. No.5,2002,pp.1-5.