发动机悬置,也被称为发动机机脚,是将发动机连接到底盘的部件,可抑制发动机振动,限制发动机位移,避免振动及结构噪音传递到车身,增加了驾乘舒适度,也减少振动对其他相邻组件的影响。

当汽车在怠速、转向或加速时,发动机的振动频率小,振动幅度大。此时需要发动机悬置具有大刚度、大阻尼的特性,以抵抗发动机的大幅度位移,同时可以衰减其振动的能量。

当汽车处于巡航模式,即恒速行驶时,发动机产生的振动频率高但振幅小。此时悬置需具有小刚度、小阻尼的特性,这样可以使悬置系统的固有频率远离激励频率,以实现更好的隔振,降低车内噪声,提高汽车的操纵稳定性。

由此可见,理想的发动机悬置是一个全能选手,既要具备大刚度大阻尼,又要有小刚度小阻尼,并且能根据发动机状态切换模式。

发动机悬置的类型众多,例如最为常见的传统橡胶悬置和液压悬置,以及可调节阻尼的半主动悬置和主动悬置,今天我们主要来介绍后两种不常见的悬置。

一、半主动悬置

以这款应用于奥迪A4L B8、保时捷Macan等车型上的可切换式悬置为例。这款半主动悬置结合了软减振和硬减震,可以同时满足两种需求:安静的舒适驾驶以及高效的动态驾驶。

舒适设置

舒适设置时,电磁阀 ② 打开,允许空气悬挂 ③ 动作,悬置刚度降低,实现软减振 ①。

动态驾驶设置

动态驾驶设置时,电磁阀 ② 关闭,悬置切换到液压减振 ④ ,使连接部件具有更大的运动自由度,悬置刚度上升,提供更硬的减震效果 ① 。

因此,(半主动)可切换式悬置可以根据汽车对于舒适性或操纵的要求,对刚度、阻尼以及空挡性能等方面的设置进行定制。

二、主动悬置

主动发动机悬置通过作动器扩展液压悬置,并附上传感器和控制单元,根据当前的需求变成可主动控制并适应各种情况。根据不同的电机励磁频率,发动机悬置能够以液压、被动或主动的方式进行减振。

低频振动,纯液压悬置模式

主动悬置不发挥作用。由于振动频率较低,液体在惯性通道内可以来回流动,形成阻尼,振动依旧可以传递到副车架,但振幅被削弱,达到一定隔振效果。

高频激励,发动机悬置处于被动模式

随着激励频率的增加,在不启动主动控制的情况下,液压悬置出现高频硬化,液体不再在惯性通道内流动,振动仍然传递到副车架。

高频激励,发动机悬置处于主动模式

主动模式打开时,作动器开始工作,并控制作动器产生反作用力与发动机激励抵消,使得传递到副车架的振动几乎为0,达到最大的隔振效果。

主动悬置的结构复杂,成本也较高,但是是目前减振降噪效果最好的发动机悬置类型。在用户购买车辆之前,通过了解车辆的发动机机脚形式,往往就能预知车辆未来发动机抖动的情况。

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