一種發(fā)動機(jī)液力懸置動特性研究

孫秀明

（陜西國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 西安 710302）

為了有效衰減因路面和發(fā)動機(jī)怠速燃?xì)鈮毫Σ痪鶆蛞鸬牡皖l大振幅振動，理想的發(fā)動機(jī)懸置在低頻時應(yīng)具有大阻尼高剛度特性，在高頻時應(yīng)具有小阻尼低剛度特性。所以，懸置的動剛度和阻尼應(yīng)同時具有頻變特性和幅變特性。發(fā)動機(jī)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(yīng)用于車輛隔振，在船舶、工程機(jī)械及礦山機(jī)械上都得到了廣泛的應(yīng)用，收到良好的減振效果。

1 力學(xué)模型

圖1 液力懸置力學(xué)模型

半主動液力懸置力學(xué)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(zhì)量的彈性阻尼元件，質(zhì)量Mr，剛度Kr，阻尼Cr。流體部分由上液室，慣性通道，下液室構(gòu)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(qiáng)，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(nèi)流動時位移，m0為液體質(zhì)量，ρ為密度，cf為粘性阻尼系數(shù)。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(shù)學(xué)模型

復(fù)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(shù)為

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

3 半主動液力懸置參數(shù)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(nèi)液體體積、質(zhì)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(jié)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(qū)越寬，動阻尼峰值越低。

4 結(jié)論

（1）內(nèi)阻尼力與流體的粘度、密度、流動速度、通道長度、截面積有關(guān)。

（2）通過調(diào)整慣性通道的長度和截面積，可以相應(yīng)調(diào)整懸置系統(tǒng)共振頻率滯后角，達(dá)到減振目的。

[1] 呂振華,等.液阻懸置動態(tài)特性實(shí)驗(yàn)方法及實(shí)測分析[J].中國機(jī)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.