水平對置式發(fā)動機的聲品質(zhì)分析

水平對置式發(fā)動機是將氣缸按水平相對的方式排列，因而發(fā)動機重心和高度較低、長度也較短，便于封裝，為整車設計提供了更好的空間利用。由于該種發(fā)動機與相對應的活塞布置相互抵消了振動而不需要平衡軸，因此其與直列式發(fā)動機、V型發(fā)動機相比具有不同的聲品質(zhì)。目前，采用先進的NVH（噪聲、振動和舒適性）分析技術(shù)能夠?qū)λ綄χ檬桨l(fā)動機的結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，改善其聲品質(zhì)。以4缸水平對置式發(fā)動機為例，通過理論分析給出影響水平對置式發(fā)動機聲品質(zhì)的主要參數(shù)。

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

Thomas Deighan et al.SAE

2016-01-1766.

編譯：陳丁躍