■安科羅工程塑料
前言
本期我們繼續關注減震系統,圍繞汽車動力總成系統,細聊其中的幾個概念和零件運作模式。隨著汽車渦輪發動機越來越小型化,從以往的2.0T變成1.5T甚至1.0T,在減少燃油損耗的同時,也導致了更高的振動。動力總成系統中的減震單元主要分為發動機懸置和變速箱懸置。
這些懸置在發動機整個使用壽命中承受靜態和動態載荷,也是隔離低頻到高頻振動的重要部件,以減輕路面反饋,確保舒適的駕乘體驗。
發動機懸置
由於發動機本身就是一個內在的振動源,同時也受到來自外部的各種振動干擾,引起零部件損壞和駕乘不適,懸置系統可以將發動機傳遞到支承系統的振動減小到最低限度。
自發動機懸置問世以來,已經經歷了四代發展,從最早的傳統橡膠懸置,到液壓懸置、半主動式懸置,再到最新的主動式懸置。
傳統橡膠發動機懸置
「既然振動大,那就加點海綿吧?」「海綿太軟,還是加橡膠吧!」就這樣,工程師把硫化橡膠塊作為發動機與車身連接的橋梁,試圖通過其柔韌性避免二者「硬碰硬」的「兩敗俱傷」。這就是應用最廣、到今天還在廣泛使用的傳統橡膠發動機懸置。
液壓懸置
然而橡膠塊不是萬能的。在不同轉速、不同負荷、不同工况下,發動機的振動不同,橡膠塊並不能有效化解所有振動。
於是,工程師又發明了液壓懸置,將橡膠懸置的隔音降噪功能和液壓油的平衡阻尼性能相結合,產生二次阻尼,實現更舒適的乘坐體驗。
半主動式懸置
液壓懸置相比傳統橡膠懸置無疑進步顯著,但面對複雜振動時仍力不從心,例如不同振動源產生的振動波疊加在一起的情况。
正如空氣彈簧可以根據衝擊的不同改變自身阻尼與剛度,半主動式懸架和主動式懸架也是同樣的道理。區別在於半主動式懸置的核心是調節自身阻尼,以隔離低振幅、衰減高振幅,優化駕駛體驗。
主動式懸置
主動式懸置則是通過執行器,用電產生的補償運動來抵消傳入的正弦波振動,能連續變化以應對更複雜的振動。
除減震以外,主動式懸置可以在20-200Hz的頻率範圍內工作,所產生的補償運動可以在部分負載條件下降低噪聲高達20dB,在滿負載條件下降低噪聲高達15dB,讓乘客感受到明顯區別。
變速箱懸置
為提高燃油經濟性,變速箱檔位被設計得越來越多,例如奔馳9AT、路虎10AT。基於齒輪傳動的降速原理,更多變速檔位對應更多齒輪,也就意味著齒輪經常會在低負載甚至是空載的情况下工作,產生惱人的高頻噪音。
變速箱懸置起到限位作用,保障車輛可靠性的同時,解決變速箱設計帶來的噪音、振動和聲振粗糙度。
材料趨勢,勢不可擋
安科羅AKROMID®系列材料為汽車動力總成系統提供了極具性價比的解決方案,既滿足高剛度、高强度、耐用、耐腐蝕、高尺寸穩定性等性能需求,同時,輕巧、成本可控。
過去幾年中基於汽車輕量化的要求,安科羅協助我們的客戶將越來越多的金屬替換成了塑料件。同時由於PA66全球供應緊張、價格水漲船高,我們也協助客戶實現通過PA6替代PA66,降低成本,避免關於原材料的潛在風險。
不論是以塑代鋼,還是PA6替代PA66,減重和降本是過去幾年的兩大趨勢,安科羅始終為客戶提供極具性價比的材料解決方案。
期待與您在不同領域開展合作,發揮材料優勢,開拓創新應用。
圖1:動力總成系統中的減震單元主要分為發動機懸置和變速箱懸置
圖2:傳統橡膠發動機懸置
圖3:液壓懸置圖4:半主動式懸置 圖5:主動式懸置圖6:變速箱懸置