汽车动力总成悬置系统的设计及优化获奖科研报告

汽车动力总成悬置系统的设计及优化获奖科研报告摘

要：随着时间的推移和时代的不断改创新，自从改革开放以来，我国不论是社会经济的发展还是综合实际国力的提升，都已经实现了非常巨大的提升，在这种发展的趋势之下，国内广大人民群众的基本生活水平有了非常大的提升，汽车的使用以及数量也变得越来愈多，而在这种趋势之下，实现汽车从“量”到“质”的改变是十分重要的。所以，在本文当中，就将对汽车动力总成悬置系统进行一定的分析和介绍，主要的目的就是使得这一系统能够尽快的得到优化，并未广大的人民群众带来真正的福祉。

关键词：汽车动力;总成装置;系统优化;系统设计;研究分析

前言

随着国内广大人民群众基本生活水平的提升，人民群众对于日常生活当中使用的各类机械设备都有了崭新的要求，汽车就是其中的一种较为常见的机械设备，而为了迎合大众基本需求的提升，在汽车的设计工作以及制造工作上就要进行相关的优化，这样不仅能够满足大众的基本需求，还可以使得汽车制造行业自身也得到一定的发展，并且这种能够随着时代而进行发展的模式，也正说明，汽车行业是始终充满着活力的。所以，在接下来的文章当中，就将对汽车动力总成悬置系统的设计和优化措施进行一定的分析和介绍，并且，在文中还会给出一定的具有建设性的意见或者对策。

一、V、型悬置系统的优化设计

（一）动力总成激振力分析

1.点火激励

根据一定的调查以及相关的文献记载就能得知，汽车的内燃机在正常的运行过程中，其对外的输出转矩并不是一种均匀的状态。在实际的内燃机的运行过程中，首先要对缸内的可燃性气体进行压缩，然后经特定方式将其点燃，从而产生爆发力比较强的力矩，这种运行方式从文字的叙述上就能够得知，对外的输出转矩并不是一种均匀的状态，而是一种周期转变的状态。再有，在实际的汽车运行过程中是存在着反作用力的，因此也就具有了倾覆力矩，下图就是点火频率和发动机转速之间的关系表达式[1]：

其中，n是发动机的转速;i则是发动机的气缸数量;最后一个系数则是冲程因子，一般情况下，这个系数是发动机的冲程数量的一半;

2.惯性力激励

众所周知，在汽车发动机实际的运行过程当中，是会具有一定的惯性的，这一点在汽车的内部结构中也是一样的，发动机的气缸中的活塞和连杆之间的循环式运动就会产生一定的惯性力，当其中的曲柄曲拐发生质量上的不平衡时，也会产生一定的惯性力矩，其中具体的激励频率可以利用公式来进行表达[2]：

在这一公式当中，Q为比例系数，不平衡力的级别不同，Q的数值也是不同的，当不平衡力为一级是，Q=1，当不平衡力为二级时，Q=2;公式当中的n是发动机的转速。

二、动力总成悬置系统的特性以及優化措施

（一）动力总成系统模型

对于一部汽车来说，其内部的动力组成其实是比较复杂的，而为了能够对其进行相关的分析，就需要对动力总成的系统模型进行一定的简化，以便进行后期的分析和处理;

1.现如今的汽车最重要的一点就是舒适性，因此动力系统的振动幅度不大，也就是传统意义中的微幅振动;

2.汽车内部的动力系统的组成，有百分之八十以上都是由金属制成的，因此，在进行动力总成系统模型的简化的时候，可以将其假定为刚体;

3.由于在第一点中已经进行了微幅振动的假设，因此在分析处理的过程中无需考虑三向扭转刚度;

4.动力总成悬置系统优化的目的是合理布置六个方向的固有频率，这一过程中虽然比较复杂，但是不会设计动态响应，因此模型在确定的阶段中无需考虑阻尼;

5.在实际的设计过程当中，可以将悬置刚度进行相关的线性处理，这种处理方式比较简便，也便于之后的分析过程;

6.其实每个人都知道，在实际的汽车内部的动力系统开始运行的时候，也就说明燃油开始消耗，汽车的质量是会发生一定的变化的，但这一变化时间较长，短时间内不会发生重大的质量变化，因此无需将其进行考虑[4]。

（二）扭矩轴在悬置系统设计当中的优化应用

1.前纵置+后轮驱动方式

这种布置方式在设计制造上是比较简便的，但是随着时间的推移，这一布置方式已经不再是主流的了，因此可以说，这种布置方式在以前是经常使用的，现如这种布置方式的汽车已经很少看见了。

在这种布置方式当中，一般会采用汽车前部的左右两个悬置来作为主要的静载，从整个汽车的纵方向看过去，左右两个悬置的中间部位十分接近汽车动力系统的中心点，所以，利用这种布置方式的汽车的后变速箱的承受负荷是比较小的，这也是这一布置方式的优点之一。

2.前纵置+前轮驱动方式

这一布置方式到如今的时代中依旧是适用的，并且现如今大多数的小型汽车采用的都是这种方式。在这一布置方式中，扭矩驱使动力总成就会围绕着车的恒方向来进行转动，在这种情况之下，就必须在悬置上设置限位，以此来支撑动力总成悬置系统的正常运行[3]。

另外，由于这种布置方式是比较常用的，在未来的社会发展当中，这种布置方式就会承受更多的工作任务，因此，相关的工作人员不能满足于这种布置方式目前的效果，而是要不断地在实际工作中对其进行研究，并按照特定的方式将其进行优化和完善，使其能够有助于汽车行业的发展。

三、汽车动力总成悬置系统的设计以及优化的意义

在前文已经进行了一定的提及，那就是我国现如今的发展是比较迅速的，人们群众的生活水平虽然在不断提升，但是与此同时，人民群众对于日常生活中的各个方面都有一定的要求上的提升，其中之一就是我国的汽车行业。

因此，对汽车动力总成悬置系统进行设计和优化，不仅可以使得汽车行业能够更具竞争能力，也能使得自身始终充满着活力，在根本上能够利于我国社会的经济发展。

结论：综上所述，就是目前为止的汽车动力总成悬置系统的设计以及优化了，从文中我们不难看出非常重要的一点，就是我国汽车行业虽然目前的发展形势比较良好，但是在细节