汽车发动机隔热罩结构NVH设计规范1范围木标准规定了汽军发动机隔热罩结构NVH设计的术语和定义、设计原则、设计方法和评价指标木标准适用于木公司生产、研发的所有发动机产品,其也机型可参照使用.2术语和定义下列术语和定义适用干本标市2. 1模态mode模态用以表征结构的固有振动特性,包括:模态频率、桢态振型、模态阻尼、模态刚度、模态质量 等,其中最主要的参数为模态频率与模态振型.[Q/CC SY471—2013,定义2. U2.2模态频率 mixlal frequency任何一个机械结构、室件、部件以及系统均有底于自身的频率,或者称为共振频率.结构在受 到该频率下的激振我荷时,响应(速度、加速度或者位移)将会达到峰值区域[Q/CC 5M71—2013,定义2.2]2.3模态振型 modal shape振型是以固有频率振动时,各自由度广义位移止则化后的集合向量•即:当激励频率与固有频率一 致时,结构将以一定的振动型态(振型)开始振动,这种型点称之为模态向星(振型),模态向量表征 了结构各个自由身之间的相对振动位移,是经过正则化(标准化)的,各自由僮位移入小并无实际意义, 即不能说描述实际振动值的大小。
[Q/CC SY471—2013,定义2.3]2.4 4.较励 excitati-on指使结构或构件产生内力和变形的外力及其它因素,是曲时间、频率或转速等变化的栽荷[Q/CC SY745—2013,定义2,6]3设计原则 3 1提高刚度提鬲刚度即提高隔热地的固有撅率,使隔热湿的固有频率更加远离发动机发火频率,从而减小隔热 罩的振动和噪声隔热罩的刚度主要与木身的材料、结构以及固定方式等有关03.2提高阻尼提高阻尼可以加快振动袁减,从而减小隔热比的振动和噪声°采用多层复合结构的隔热理会明显的 提高阻尼33结构固有频率避开激励力魄率应避免隔热罩的固有频率与激励力频率(特别是发动机激振领率,〉重合或旅近,以免发生共振.当 激励频率无法大幅度变动的情况F,只有通过调整结构的固有频率,以使隔热烈的固有频率避开激励力 频率,34传递路径控制与刚度控制相结合提高结构刚性和缩小振动传递途径这两种方法均可达到成振降噪的目的但是,单是缩小振动传递 途神的措施往往会使结构刚度降低,反而导致振动变大c因此,应采取既能梃高刚度又不书'人振动传递 途徉的措能.4设计方法 41与发动机固定方式设计方法4 11螺检安装孔处,采用弹性连接采用曲性连接软垫,具有缓冲减振作用,减小振动激励的传入,降低隔热期振动噪声(如图I所示)a 可参见Q/CCJT456-2013中3.5所提供的隔热罩与机体连接方式,图1采用弹性连接软垫的安装孔4 12螺检安装孔处,采用垫片加铜套筒连接采用垫片加用套筒连接(如图2所示),提麻螺栓孔处的强度,减小振动激励的传入,降低隔热罩 振动噪声。
空片和铜套筒为过盈配合,怫接至隔热罩上.图2采用凄片加铜套筒连接的安装孔4.1.3合理布置隔热生的固定方式固定方式如下:a)增加固定点.增加隔热罩的固定点,特别是在存在局部模态的区域(如图3所示),可有效的 提席整体刚度0降低振动噪声.原状态模型改道后毓型在不能增加固定点时,通过堵加固定点间的包络而朝《如图4 b)所示)也可提高刚度0u)原状态校生b)改进后模型图3增加固定点的隔热罩b)图4增加固定点间包络面积的隔热罩在安装位置允许的情况下,采用I;、下分体式结构(如图5b)所示),也诃有效的契荏刚度.d>原状去模型b)改进后段型图5上、下分体式结构隔热罩4.2结构(形状)设计方法 4. 2.1边界强化采用边界强化(如图6所示),如采用卷边技术,相力于四周增加了加强筋,可提高隔热以本身刚度图6呆用边界强化的隔热罩4. 2.2增加加强筋在隔热罩上增加加强筋(如图7所示),而提高整体刚度,此为提存隔热罩刚度g降低振动噪声的 常用方法图7增加加强筋后的隔热手4. 2.3结构的合理设计与处理方法如下:a)采用台阶面设计和滚乐筋处理(如图8所示),可提高整体刚度,这到降低振动噪声的目的:原状后模型图8台阶面设计和液压紧处理的隔热罩b)隔热期内部,采用冲点或焊点处理(如图9所示),可提高阴尼,降低振动噪声.图9采用冲点或焊点处理的隔热罩4.3阻尼设计方法4.3.1 采用双层镀铝钢板结构采用双层俄铝钢板结构(如图L0所示),由内外两恻镀铝钢板冲住而成.通常内层沔.外层厚一谖 铝钢板,.双层结构可提高阻尼7降低振动噪声3叫参见Q/CCJT45L2013中3.4所提供的结构简介,图10双层镀铝钢板结构的隔热军4. 3.2采用三明治结构采用三明治结构(如图11所示),由内外两层镀铝钢板和中间夹层组成,中间夹层一般由隔音能力 强的玻地纤维组成「 该结构常用于排气歧管隔热罩U图11三明治结构的隔热罩4. 3.3采用铝箔加密闭空气该结构是两层起软的铝箔冲压成型,中间密闭空气起隔音作用(如图12所示).在制作时必须保证 两层串箔之间具有足野的接触力.整体图剖5图图12给箔加密闭空气的隔热装5. 3.4栗用夹屏复合板夹层复介板.由复合材料成型制作而成,可提高隔音能力,降低振动嚎声,常见的结构有饯铝纲板 加铝?ft、内外两层铝板加中间穿剌锅板、内外两层该铝钢板加中间延展铝等.5评价指标6. 1避开发动机点火激振频率发动机点火激振的共振频率可由公式(1)求得:....(1)f = xL4 .60xr式中,f——为发动机激振的共振.频率,巾位为插兹《七);z 为缸数:为发动机转速,单•位为转每分(r/min); 为冲程数,1—1时为二冲程,e-2时为四冲程:1.4——为安全系数,5 2增加隔典罩前后声JK级的变化,电否满足在3 dB伍)以内的要求,。