某越野車駕駛室震動問題的分析改進

田春娟，陳龍，王俊嬌，宋鑫

某越野車駕駛室震動問題的分析改進

田春娟1，陳龍1，王俊嬌1，宋鑫2

（1.陜汽集團技術中心 動力底盤研究所，陜西 西安 710200；2.陜重汽越野車裝配廠，陜西 西安 710200）

論文針對某越野車型在試制完成后，發動機怠速工況運行下駕駛室出現震動問題，結合分析動力總成懸置受力分布，重新計算懸置剛度。最終使駕駛室震動嚴重問題得到解決，對各種震動進行有效削減，提高駕乘舒適性。

發動機怠速；震動懸置受力；駕乘舒適性

1 課題來源

2016年初，我公司完成某3.5噸車型試制裝配工作，在調試過程中發現駕駛室在怠速運行狀態下震動嚴重，包括儀表臺、方向盤、座椅以及保險杠都存在同樣的震動問題，已經嚴重影響到駕駛員的操作以及乘客的乘坐舒適性。另外，動力總成和車身底板的振動幅值會很大，甚至影響到附近結構[1]。

2 原因分析

汽車是多自由度的振動體，并受到各種振源的作用發生振動[2]。動力總成是車輛的動力來源[3]，在工作過程中會產生不平衡力和力矩以及路面的不平度是造成汽車震動的主要震動源。理想的動力總成懸置設計應滿足兩方面的需求，一是有效地對動力總成起到承載作用，保證其可靠工作；另一方面能夠衰減來自動力總成以及路面等的各種震動。因此，對于車輛駕駛室在發動機怠速工作條件下的震動劇烈問題，我們考慮是否為懸置剛度設計不合理造成的。

現結合本車具體情況作如下分析：

（1）先根據發動機變速器的重量和質心位置算出整體的質心位置如圖1所示：

圖1 現有重量質心示意圖

（2）再根據整體重量和質心位置算出前后懸置受力情況如圖2所示：

圖2 質心及前后懸置受力情況示意圖

（3）對比前后懸置的受力情況以及實際車輛現使用的前后懸置剛度數值如表1所示：

表1 受力情況及剛度表

由上面的表格可以明顯地看出，現車狀態的動力總成前后受力比值為3：5；實際使用的懸置Z向剛度前后比值為7：6.前后懸置所受的力與剛度趨勢相反，顯然本次動力總成懸置剛度匹配不合理。

3 解決方案

首先我們根據車輛動力總成在前后懸置的受力對懸置剛度進行確定。根據常規發動機懸置設計原則，發動機懸置靜止變形量應該取3-6mm，同時前后比例應該盡可能接近；經咨詢發動機廠家技術人員，推薦發動機懸置剛度在500Nm/ mm以內；考慮到車輛已經裝配完畢，力爭用最小的改動解決問題；考慮制動時的質量轉移[4]，前懸置剛度適當加大10% -15%。

經計算，后懸置靜止變形量為3.42mm，在3-6mm的范圍內，所以不做改動，并依據該變形量，確定前懸置的理論剛度值為400Nm/mm，改動后前后剛度比值為3:6，前后懸置受力與剛度趨勢相同。

最終確定前懸置剛度后，聯系生產廠家根據現車使用的懸置結構進剛度進行更改，將Z向剛度由700 Nm/mm調整為400 Nm/mm，并對現車前懸置進行更換。

4 結論

車輛更換小剛懸置后，我們再次對車輛進行調試。駕駛室以及儀表臺等震動維問題得到大大緩解，司機的駕駛感受也得到明顯提升，并認可現有車輛狀態。證明本次方案可行，駕駛室震動問題得到解決。

因此，在以后的設計過程中，應以理論計算為指導，以試驗驗證為基準，以用戶體驗為根本循環改進，以求最優駕乘體驗。

[1] 陳家瑞.汽車構造[M].北京:機械工業出版社,2000.

[2] 郭森懷.淺談動力總成懸置設計[J].汽車實用技術,2018(15).

[3] 王霄鋒.汽車懸架和轉向系統設計[M].北京:清華大學出版社,2015.

[4] 余志生.汽車理論第四版[M].北京:機械工業出版社,2006.

Analysis and improvement of the vibration of the cab of an off-road vehicle

Tian Chunjuan1, Chen Long2, Wang Junjiao2, Song Xin2

( 1.Shaanxi Automobile Group Technology Center Power Chassis Research Institute, Shaanxi Xi'an 710200; 2.Shaanxi Heavy Truck Off-Road Vehicle Assembly Plant, Shaanxi Xi'an 710200 )

In view of the vibration problem of the cab of an off-road vehicle under idling condition after trial production, the stiffness of the suspension is calculated again by analyzing the force distribution of the powertrain mount. Finally, the serious vibration problem of the cab is solved, and the vibration is effectively reduced to improve the ride comfort.

Engine idling; Vibration mounting force; Ride comfort

10.16638/j.cnki.1671-7988.2021.06.045

U464

A

1671-7988(2021)06-145-02

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田春娟（1984.12-），女，工程師，本科，就職于陜汽集團技術中心動力底盤研究所，研究方向：重型汽車行駛系統。