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橡胶悬置与液阻悬置动态性能的比较

 汽车NVH云讲堂 2022-07-26 发布于广西

虽然普通悬置和液阻悬置的主簧都是由橡胶制成的,但是由于加入了液阻悬置内部的流道结构以及灌入了液体,二者的静刚度差异不大,但动态性能却千差万别.下面的文章给大家详细做个比较,让大家有个清楚的了解。文中所用的的图片来自国内外的一些论文,每一幅图都是有真实出处的。在此向原作者表示感谢!

一、橡胶悬置

1、橡胶主簧动刚度在低频时基本成线性变化,同时预载增大,动刚度整体变大。同样的激励幅值下,预载越大,滞后角就越大,但是由于橡胶本身材料的特点, 其滞后角一般很难大于6°。见图1。

图1橡胶悬置预载变化时低频动态性能

2、在保持预载不变情况下,增大激励的幅值,橡胶主簧的动刚度将变小,而且基本呈线性变化,同样条件下,激励幅值越大,滞后角越小,但变化不明显,见图2。

图2 橡胶悬置激励幅值变化时的低频动态性能

3、橡胶主簧动刚度在0-200HZ扫频时,基本成线性变化,同时预载增大,动刚度整体变大。同样的激励幅值下,预载越大,滞后角就越大,但基本相差很小, 其滞后角一般在3-6°之间,具体见图3。

 

图3、橡胶悬置预载变化时高频动态性能

二、液阻悬置

1、  液阻悬置在低频(0-50HZ)且激励幅值一定的时候,预载越大,动刚度越大,一般会在某一特定频率出现一个峰值,会是橡胶主簧刚度的2倍以上,滞后角的峰值随着预载的变化,差异不大,但滞后角会比橡胶悬置高很多,具体见图4。

图4 液阻悬置预载变化时低频动态性能

2、低频扫频时固定预载不变,把激励幅值加大,液阻悬置的动刚度会变小;而在这种情况下滞后角反而是随着激励幅值变小,滞后角变大,具体见图5。

图5 液阻悬置激励幅值变化时低频动态性能

2、  图6是一惯性通道液阻悬置0-200HZ扫频图,在激励幅值保持不变的情况下改变预载,高频动刚度随预载加大而增大,滞后角则相反,随着预载加大而减小。

图6 惯性通道液阻悬置在预载变化时的高频动态性能

3、图7是一个惯性通道+解耦盘式液阻悬置在0-200HZ范围的扫频图,从图中可以知道激励幅值较大时,液阻悬置在低频动刚度的非线性特性非常明显,而当激励幅值很小时,动刚度的非线性特性作用很弱。对于滞后角来说,激励幅值较大时,液阻悬置在低频滞后角有较大的峰值,而激励幅值较小时,低频滞后角的值一般。与惯性通道液阻悬置相比,这种液阻悬置的高频动态硬化频率提高明显。

图7 惯性通道+解耦盘液阻悬置高频动态性能

三、橡胶悬置与液阻悬置动刚度比较

不管低频还是高频,橡胶悬置的动刚度曲线基本上是线性上升的,而液阻悬置则是非线性的,阻尼角也是如此。

液阻悬置和橡胶悬置相比的优点正是:低频时大刚度、大阻尼,可以有效抑制动力总成的晃动问题(路面激励下,希望动力总成和车身间的相对运动越小越好);高频时提供低刚度、低阻尼,可以有效的隔离振动的传递。见图8及图9所示。

8 橡胶悬置与液阻悬置低频动态性能比较

图9 橡胶悬置与液阻悬置高频动态性能比较

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