應用于汽車發動機start/stop模式的磁流變懸置設計與分析

鄧召學，楊青樺，蔡 強，劉天琴

(重慶交通大學 機電與車輛工程學院，重慶 400074)

汽車的振動特性對乘客乘坐的舒適性有很大影響。車輛振動的特點是振源多，形態復雜[1]。振動主要來自于發動機，通過發動機懸置傳遞到車身。考慮到目前車輛大量集中在城市里，因此主要運行工況為城市工況，城市工況要求汽車頻繁地啟動(start)、關閉(stop)發動機，此時發動機產生大的位移和扭矩激勵傳遞到懸置。為了減少start/stop模式下的車輛振動，所安裝的發動機懸置應該具有高阻尼和大剛度[2]。

磁流變液(MRF)作為一種新型智能材料，具有可控性好、響應迅速、能耗低等特點[3]。因此應用于汽車發動機液壓懸置系統時，通過控制其磁場可以表現出很好的隔振性能[4-8]，實現真正意義上的寬頻隔振[9-10]。

Yang等[11]設計了一種帶復位彈簧的周徑向流動式磁流變懸置，試驗表明該結構可以改善磁流變懸置在低頻和高頻段的隔振性能。Nguyen等[12-13]設計了一種新型的可用于船舶等中高速發動機的流動和剪切混合工作模式的磁流變懸置，與傳統磁流變懸置相比可實現多向隔振。Kang等[14]提出了一種應用于中高速柴油發動機的磁流變懸置，實驗結果表明該懸置至少有10 kN的阻尼力，當激勵電流達到3 A時，磁流變懸置可減少50%的振動激勵。Yoon等[15]設計了一種用于重型貨車的半主動磁流變懸置，通過仿真計算了該懸置的阻尼力和可控范圍，證實該懸置可以有效地隔離振動傳遞。吳群等[16]為提高發動機低頻段的隔振性能，研究了磁流變懸置參數對低頻動特性的影響。……