水平對(duì)置式發(fā)動(dòng)機(jī)的聲品質(zhì)分析

水平對(duì)置式發(fā)動(dòng)機(jī)的聲品質(zhì)分析

水平對(duì)置式發(fā)動(dòng)機(jī)是將氣缸按水平相對(duì)的方式排列，因而發(fā)動(dòng)機(jī)重心和高度較低、長(zhǎng)度也較短，便于封裝，為整車設(shè)計(jì)提供了更好的空間利用。由于該種發(fā)動(dòng)機(jī)與相對(duì)應(yīng)的活塞布置相互抵消了振動(dòng)而不需要平衡軸，因此其與直列式發(fā)動(dòng)機(jī)、V型發(fā)動(dòng)機(jī)相比具有不同的聲品質(zhì)。目前，采用先進(jìn)的NVH（噪聲、振動(dòng)和舒適性）分析技術(shù)能夠?qū)λ綄?duì)置式發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，改善其聲品質(zhì)。以4缸水平對(duì)置式發(fā)動(dòng)機(jī)為例，通過理論分析給出影響水平對(duì)置式發(fā)動(dòng)機(jī)聲品質(zhì)的主要參數(shù)。

對(duì)4缸水平對(duì)置式發(fā)動(dòng)機(jī)聲品質(zhì)進(jìn)行分析，并參照4缸直列式發(fā)動(dòng)機(jī)的分析過程。首先確定水平對(duì)置式發(fā)動(dòng)機(jī)的基本載荷（包括作用力和力矩），之后確定作用在活塞、曲軸和配氣機(jī)構(gòu)等部件上的載荷，最后根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)、活塞、曲軸和配氣機(jī)構(gòu)上的力學(xué)平衡確定發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)和由此產(chǎn)生的輻射噪聲。分析結(jié)果表明，影響水平對(duì)置式發(fā)動(dòng)機(jī)聲品質(zhì)的主要因素包括發(fā)動(dòng)機(jī)所受的反作用力矩、發(fā)動(dòng)機(jī)各部件之間靜態(tài)負(fù)荷的相互作用以及動(dòng)力總成靜態(tài)負(fù)荷作用下的變形。其中，發(fā)動(dòng)機(jī)所受的反作用力矩只取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火順序，這種反作用力矩也是傳動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生剛性運(yùn)動(dòng)的主要原因。在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中，其出現(xiàn)的噪聲來自于發(fā)動(dòng)機(jī)的第2沖程。低速時(shí)，若發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷減小，則噪聲也會(huì)相應(yīng)減小，反之則增大。在發(fā)動(dòng)機(jī)各部件之間的相互作用中，各部件之間合力對(duì)水平對(duì)置式發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)的影響較小，而合力矩對(duì)振動(dòng)的影響較大。與作用在水平對(duì)置式發(fā)動(dòng)機(jī)活塞上的載荷相比，作用在配氣機(jī)構(gòu)上的載荷雖然較小，但對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)聲品質(zhì)影響較大。此外，發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸剛度對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)和輻射噪聲的產(chǎn)生也有一定影響。

Thomas Deighan et al.SAE

2016-01-1766.

編譯：陳丁躍