[发明专利]提升家用轿车发动机前悬置怠速隔振性能的方法

说明书

本发明提供了一种提升家用轿车发动机前悬置怠速隔振性能的方法，属于振动与噪声控制领域；该方法的五个步骤分别为(1)根据具体家用轿车发动机气缸数及怠速转速确认发动机振动频率；(2)根据确认的发动机振动频率选用具体孔铝或其复合材料作为增加的隔振材料；(3)根据孔铝或其复合材料压缩曲线图选择新增隔振材料构件的形变长度；(4)根据振级落差或插入损失最大化原则匹配耗能系数与吸能系数；(5)根据台架筛选试验结果确定轿车发动机前悬置怠速隔振最终有效方法。采用振级落差或插入损失衡量隔振效果。该方法使4缸家用轿车发动机前悬置隔振效果提升21％至61％，达到发明目的。

技术领域

本发明涉及提升家用轿车发动机前悬置怠速隔振性能的方法。特别是涉及以多孔铝-珍珠岩复合材料为新增隔振构件，通过在轿车发动机前悬置增加该多孔金属-非金属复合材料，以降低发动机怠速期间的振动传递与减少次声波二次振源强度为目的，使前悬置在10Hz至50Hz内的低频段隔振效果获得改良的方法。

背景技术

“悬置”(suspension system)是汽车制造业“发动机悬置”(engine mountingsystem)的简称，该行业更多的将发动机前悬置称为“机爪垫”(engine claw rubbergasket或engine claw suspension)；其是隔离发动机振动传递到车身的主要或关键隔振部件。

家用轿车(car)前悬置的壳体通常由橡胶-阻尼金属构成，其中液压悬置，其空腔内需要注入阻尼液，以提高悬置的耗能系数。现有家用轿车的前悬置，绝大多数在振动与噪声控制理论属于二级振动模型，其如附图2左侧的(1)所示的振动控制模型。表1例举了近年来中国专利局公开或授权的关于汽车发动机悬置的一些改进发明的专利。

表1中国专利局公开的国内外汽车厂或汽车配件厂改进“悬置”的一些代表性专利

表1例举的代表性悬置发明专利属于二级减振模型，没有本发明附图2中右侧三级减振模型，也没有使用多孔技术或其复合材料注重低频减振的现有技术。

怠速(idle speed)是指汽车发动机运转的一种状态，汽车行业内形象的称其为“发动机出工不出力”状态。怠速的发动机转速是汽车4S店或汽车修理店根据具体汽车牌号的设计参数调制而获得。家用7人座以下的家用轿车普遍使用4缸发动机，其发动机怠速转速通常被调节到600转/分至800转/分；新车比旧车的怠速好调整。不管新车或旧车，怠速的发动机转速调整不好，不仅耗油量大，而且车在怠速期间发生“抖振”与噪声过大，影响乘车人乘坐的舒适性，甚至使得乘车人产生焦虑感、烦躁感或直至愤怒感。

汽车发动机被驾驶员调整到怠速状态，通常原因是一种“不得不”的行为，诸如高寒地区临时停车或执行紧急任务的军车或警车或救援车，发动机熄火影响任务完成而不得不将汽车发动机调整到怠速状态。在城市化或城镇化的今天，汽车发动机被驾驶员调整到怠速状态，在发展中国家已经变成常态化；交通拥堵导致城市路况的“红绿灯”变多，车辆在等待“红灯”变“绿灯”放行过程中，常常将汽车发动机调整到怠速状态；许多城市中普遍出现的“早”或“晚”“高峰”堵车，临时拥堵车队排在“靠前”，抑或是靠近“红绿灯”车辆，担心“变灯”影响后方车辆通过数量，更多的使发动机处于怠速，以使得“通过拥堵路口车辆最大化”。

发展中国家城市“早晚高峰”交通状况不佳，导致行车怠速状态几率的增加，如果怠速期间因因悬置等隔振或减振不良并且同时产生次声波，乘车人轻则不舒适，重则产生焦虑感与烦躁感。频繁产生的焦虑感与烦躁感，伴随着高速发展的发展中国家的工作者，经常面临较高的工作压力与生活压力，这种“风驾火势，火助风威”的“催化作用”，很容易使得“频繁产生的焦虑感与烦躁感”上升到愤怒感，该“愤怒感”长期存在或个体控制不佳，导致驾驶员出现“路怒症”。

在车辆设计过程中，汽车行业对包括怠速期间产生的振动与噪声控制，还是比较关注与重视的。然而，汽车行业这种对振动与噪声控制的关注度与重视度，与特种船艇(潜艇与舰船)行业相比还有很大差距，诸如：