发动机隔振及其传递率计算的试验研究

    发动机是汽车和工程机械最重要的动力源和振动源，车轮、发动机和传动系统的不平衡等各种外部和内部的激励作用极易产生整车和局部的强烈振动，产生的振动如果得不到好的控制，会引起车身钣金件与车架相连的其他零件等产生振动和噪声，同时还要影响车辆的操纵稳定性和平顺性，使乘员产生不舒服和疲惫的感觉，严重时甚至损坏汽车的零部件，大大缩短车辆的使用寿命。良好的平顺性和低噪声是车辆性能的一个重要标志，因此，如何更有效地进行设计、评价、改进汽车和工程机械发动机的隔振性能成为日益重要的一个课题。

    1 发动机隔振

    发动机隔振是指在发动机与车架之间插入较柔软的元件，从而使二者之间力的传递得到衰减。悬置隔振主要起支撑、限位和隔振的作用，一方面，阻止作为振源的发动机向车架传递振动力，另一方面阻止路面不平激励传给发动机的振动和冲击。路面的激励属于低频范围，一般在2.5Hz 以下，来自发动机的振动频率相对较高，主要分为以下几个方面：①发动机的着火脉冲产生的激振频率；②不平衡旋转质量和往复运动质量所引起的激振频率；③传动轴不平衡质量引起的激振频率。

    从隔振角度来说，希望悬置是越软越好，以期将振动隔离到最小；而从支承和限位角度来说，考虑到空间结构的紧凑性和有限性，又希望悬置越硬越好，最好将发动机固定不动。此二者相互矛盾，因此在设计过程中，如何选择隔振块，计算隔振率显得极为重要。

    2 工程机械应用中传递率的计算

    在计算振动压路机减振系统总刚度时用到传递率的计算，通常把振动压路机简化为具有一个自由度的振动系统，如图 1 所示。

    该数学模型在基础上作用一个外力 Fsinwt，则整个系统在交变外力的作用下产生振动，其振幅为A，振动加速度幅值为 a，因为弹簧的作用，基础振动的振幅 A 和加速度幅值 a 传递到质量m 上时已不是 A  a，变为 A1和 a1。以 T 来表示 A1与 A之比，或 a1与 a 之比，则 T 即为该振动系统的传递率。由机械动力学可知，传递率 T 可用下式表达

T ＝ (A1/A)×100% ＝ (a1/a)×100%

    即：T= 经由隔振器传递的力的稳态幅值 / 加于隔振器上的外激励幅值 ×100%

    如果把图中的基础视为振动压路机的下车，则 K 为振动压路机减振系统刚度，m 为振动压路机的上车质量。

    从振动压路机的减振效果而言，希望传递到振动压路机上车的振幅 A1或加速度 a1越小越好，即传递率T的值越小，隔振器的隔振效果越好.通常当传递率小于 10% 时，认为隔振器满足要求。