某汽车发动机刚体模态测试_动力性能测试

项目概况

汽车发动机工作中产生的不平衡力、力矩及路面不平度是引起汽车振动的激振的主要激振源。为了减小发动机（动力总成）对整车振动和噪声的影响，一般是通过动力总成悬置连接在车架上的产生隔振效果。理想的动力总成悬置元件应满足多方面的要求。不但应该将发动机自身产生的振动与车架结构隔离，而且还必须对汽车在道路行驶中产生的扰动有满意的响应特性。它必须在汽车突然加速、制动、转向等非稳态干扰时激发的低频扰动范围内有较大的动刚度和阻尼，以便限制动力总成的过分弹跳和过大的位移。简单的说，理想的发动机悬置元件应该在低频范围有较大的动刚度和阻尼，而在高频范围有较低的动刚度。而做动力总成的刚体模态，主要是考虑悬置系统的隔振效果和刚度是否合适。

此次试验是在发动机试验台架上进行，发动机采用3点减震支撑，其边界约束条件与实际发动机在整车上的约束相似。

测试技术难点

1. 发动机激励困难
由于整个汽车动力总成的质量较大，其安装刚度和阻尼也较大，模态试验时怎么方便、经济的对整个发动机进行有效的激励存在困难。本试验采用东方所具有专利技术的MSC-3型中力锤对发动机进行了有效激励，获得了具有良好信噪比的模态试验数据。

2. 发动机模态识别困难
发动机理论上存在6阶刚体模态，为了获得完整的模态试验结果，需要在参考点的选择和模态拟合软件的选择上进行考虑。本试验采用MIMO进行模态试验，避免丢失模态结果，并采用多方所的多种模态拟合方法进行拟合，以得到最优的模态试验结果。

试验结果

测得发动机前6阶模态结果，部分结果如下所示。


第1阶 Z向平动振型图


第2阶 沿X轴转动振型图


第3阶 沿Z轴转动振型图


第4阶 沿Y轴转动振型图