汽车动态减振器功能及效果

1.大型货车的计算模型

前面提到，动力总成通过悬置安装到车身上后，有时能起到动态减振器的作用。动力总成的低频刚体振动，有时会对车身的同频率振动起到减衰作用。图17-18是车辆前轴激振时，驾驶室地板的响应结果。由图可知，在长货箱的大型货车上，通常在8Hz以下发生车架弯曲共振。人的内脏共振点也在这附近，如果与车辆成共振状态，内脏共振会给人带来不舒适感。而提高车架的弯曲刚度、固有频率，将引起车辆重量的增加。为此可以将动力总成作为动态减振器，以减小车架的振幅。图17-19是将车架和动力总成+动力总成悬置系，置换成2自由度计算模型的概念图。

图17-18 货车车架的频率响应计算实例

图17-19 2自由度动力减振器的振动模型

假设系统的阻尼可以忽略，则可以列出系统的运动微分方程：

公式中各符号的意义如图17-19所示。

设，代入式（17-12），得出式（17-13）。

调整式（17-13）中的参数，可以使车架的振幅最小或者为0，即a₁的振幅为0。也就是说，通过使附加质量系共振，主质量系的振幅为零成为可能，如图17-20所示。

2.阻尼的影响

有阻尼项时，根据阻尼力或质量比，虽然共振频率或增量有变化，但基本的想法与无阻尼项时相同。图17-20中列出了不同阻尼时，动态减振器的不同效果。(www.xing528.com)

图17-20 动态减振器效果

其中，x_st为车身的静态变形

ω₀为激振频率

ω₁为车架的1阶弯曲固有频率

ω₂为动力总成壳体的固有频率

c_c为临界阻尼系数（2m₂ω₂）

c为减振器的粘性阻尼系数

ζ为阻尼比（c/c_c）

μ为质量比（m₂/m₁=1/20）

通过对图17-20加以总结，可以得到以下结论：

①若满足条件ω₀=ω₁=ω₂，车架的弯曲振动为零，但产生另外两个振动较小的峰值。

②阻尼力大时，反而振幅变大，虽然是逆效果，但共振点变成1个。减少阻尼力，如果选择最佳值，振幅减低是可能的。