CN106627107A - 一种排气系统吊耳及改善排气系统nvh性能的匹配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种排气系统吊耳及改善排气系统NVH性能的匹配方法，其中吊耳包括吊耳本体，所述吊耳本体包括位于所述吊耳本体相对两端的第一端面和第二端面，所述第一端面和所述第二端面相平行设置，所述吊耳还包括能够调节质量的质量块组件，所述质量块组件分别设置在所述第一端面和所述第二端面上，且在所述第一端面和所述第二端面上的所述质量块组件的质量相同。该排气系统吊耳结构简单，通过在吊耳上加装质量可调的质量块组件，使吊耳具有振动吸振器的功能，通过选择合适的质量块组件可使整个排气系统有效地避开发动机的激励频率，而且还合理地节省了底盘的空间。

Description

一种排气系统吊耳及改善排气系统NVH性能的匹配方法

技术领域

本发明具体涉及汽车配件技术领域，具体涉及一种排气系统吊耳及改善排气系统NVH性能的匹配方法。

背景技术

汽车排气系统是进行汽车尾气净化、降低排气噪声、满足国家排放和噪声法规必不可少的汽车环保系统，而通过排气系统直接传递到车内的振动也是影响车内乘客舒适度的重要因素之一。排气系统一端与发动机相连，另一端则通过挂钩与车体相连，发动机的振动传递给排气系统，然后再通过挂钩传给车身，车身的振动通过车身、方向盘和地板直接传给乘客，同时车身的振动也会辐时出去，在车内产生噪声。传递到乘客舱内的振动源主要分为两种，第一种振动源为发动机工作产生的振动，尤其是车辆紧急制动或紧急加速时，振动尤为剧烈，发动机悬置可削减这种振动，而排气系统中的柔性节是中断发动机振动通过排气管传递到车内的主要减振装置。第二种振动源为路面激励传递到车身的振动，主要通过减振器的阻尼衰减进行减振，而排气管受到路面激励产生的振动则需要排气系统的吊耳进行降低。

对排气系统、转向系统、悬架系统等各子系统进行NVH测试时，通常用加装振动吸振器的方法才能解决其共振问题。然而针对不同的子系统所适用的振动吸振器需要不同的零部件厂商来提供， NVH工程师从提出设计的优化方案向主机厂反馈问题，再到由主机厂负责联系供应商提供专用的振动吸振器，其过程繁琐，耗时长。并且，振动吸振器还具有只针对某一共振频率减振的特点，一旦设计上与实际存在偏差（因为设计过程有些实际条件无法考虑在内），不能及时调整与改进，会大大降低NVH工程师的工作效率。

另外，传统的汽车振动吸振器设计方法是基于测试和仿真的手段获得汽车某子系统的模态频率和振型，设计与共振频率相同的振动吸振器，避开此频率的振动。但是，测试仿真获取的数据可能与实际存在偏差，而且还存在阻尼的影响，这就需要经过设计一试测一测试一再试测等一系列的流程，不仅涉及的流程很多，而且耗费大量的人力财力。同时还涉及到整车厂、零部件供应商、动力吸振器供应商之间的沟通协调，增大了延迟项目节点的可行性。

如果设计一种质量可变的振动吸振器，通过仿真分析的结果自行进行质量调整来调整排气系统的振动频率，使其避开发动机的激励频率范围，这将大大提高了排气系统NVH优化的效率。然而有些排气系统由于底盘布置过于紧凑，给布置挂钩的位置带来了很大的难度，无法调整挂钩的位置或者无法通过调整挂钩位置实现避开发动机激励频率的目的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的问题，提供一种具有振动吸振器功能且可自行调整频率的排气系统吊耳。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种排气系统吊耳，包括吊耳本体，所述吊耳本体包括位于所述吊耳本体相对两端的第一端面和第二端面，所述第一端面和所述第二端面相平行设置，所述吊耳还包括能够调节质量的质量块组件，所述质量块组件分别设置在所述第一端面和所述第二端面上，且在所述第一端面和所述第二端面上的所述质量块组件的质量相同。

优选地，所述质量块组件对称设置在所述第一端面和所述第二端面上。

优选地，所述质量块组件包括质量块，在所述第一端面和所述第二端面上均设置有至少一个所述质量块。

优选地，所述质量块组件包括质量块，所述质量块具有至少一种质量规格。

优选地，所述吊耳本体上设有用于安装挂钩的安装孔，所述安装孔贯穿所述第一端面和所述第二端面，且所述安装孔的中心轴线垂直于所述第一端面和所述第二端面，所述安装孔有两个，两个所述安装孔间隔设置在所述吊耳本体的相对两侧，所述质量块组件的中心位于两个所述安装孔中心连线的中部。

进一步地，所述吊耳本体呈圆柱形结构，两个所述安装孔分别位于所述吊耳本体的直径方向上的两端部，所述质量块组件的中心位于所述圆柱形的圆心位置处。

进一步地，所述吊耳本体上还设有中心轴线与所述安装孔的中心轴线平行且位于两个所述安装孔中心连线的中部的通孔，所述通孔贯穿所述第一端面和所述第二端面，所述质量块组件包括质量块、穿设在所述通孔中的螺杆、与所述螺杆通过螺纹配合的螺母，所述螺杆的两端部分别伸出所述第一端面和所述第二端面，所述质量块套设在所述螺杆上，通过螺母与所述螺杆的配合将所述质量块分别压紧在所述第一端面和所述第二端面上。

优选地，所述吊耳本体还包括包覆在所述吊耳本体的外侧面上的金属薄片。

进一步地，所述吊耳本体呈圆柱形结构，所述金属薄片包覆在整个所述吊耳本体的外圆周面上。

本发明还提供一种改善排气系统NVH性能的匹配方法，所述排气系统上设有如上述任一项所述的多个吊耳，所述匹配方法为：

（1）将各个所述吊耳上的所述质量块组件去掉；

（2）计算所述排气系统在所述吊耳上未安装所述质量块组件时的约束模态；

（3）对计算结果进行分析，找出落在发动机激励频率范围内的振动发生的位置；

（4）在步骤（3）中得到的位置处的所述吊耳上安装所述质量块组件，并调整所述质量块组件的质量，重新计算所述排气系统的约束模态。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明的排气系统吊耳结构简单，通过在吊耳上加装质量可调的质量块组件，使吊耳具有振动吸振器的功能，通过选择合适的质量块组件可使整个排气系统有效地避开发动机的激励频率，而且还合理地节省了底盘的空间。

附图说明

附图1为本发明的排气系统吊耳的立体图；

附图2为本发明的排气系统吊耳的主视图；

附图3为本发明的排气系统的结构示意图；

附图4为本发明的排气系统的计算模态图（全部吊耳上均未安装质量块组件）；

附图5为本发明的排气系统的计算模态图（部分吊耳上安装质量块组件）。

其中：1、吊耳本体；11、第一端面；12、第二端面；13、外侧面；14、安装孔；2、质量块组件；21、质量块；22、螺杆；23、螺母；3、金属薄片；

101、第一排气管；102、崔刻度尺；103、第二排气管；104、前消声器；105、第三排气管；106、后消声器；107、排气尾管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例来对本发明的技术方案作进一步的阐述。

参见图1和图2所示的排气系统吊耳，包括吊耳本体1和设置在吊耳本体1上的质量块组件2。

吊耳本体1包括位于吊耳本体1的相对两端的第一端面11和第二端面12、位于第一端面11和第二端面12之间的外侧面13，第一端面11和第二端面12相平行设置。本实施例中，吊耳本体1呈圆柱形结构，第一端面11和第二端面12分别为圆柱的两个端面，外侧面13为圆柱的外圆周面。

质量块组件2的质量可以调节，质量块组件2分别设置在第一端面11和第二端面12上，位于第一端面11上的质量块组件2和位于第二端面12上的质量块组件2的质量相同，优选位于第一端面11上的质量块组件2和位于第二端面12上的质量块组件2对称设置。

在吊耳本体1上设有用于安装挂钩的安装孔14，安装孔14贯穿第一端面11和第二端面12，且安装孔14的中心轴线垂直于第一端面11和第二端面12，安装孔14有两个，两个安装孔14间隔设置在吊耳本体1的相对两侧，质量块组件2的中心位于两个安装孔14中心连线的中部。本实施例中，两个安装孔14分别位于吊耳本体1的直径方向上的两端部，质量块组件2的中心位于吊耳本体1的圆心位置处。

具体的，质量块组件2包括质量块21、用于将质量块21固定在吊耳本体1上螺杆22和螺母23，在吊耳本体1上还设有通孔，通孔与螺杆22相匹配，通孔的中心轴线与安装孔14的中心轴线平行且位于两个安装孔14的中心连线的中部，通孔贯穿第一端面11和第二端面12，螺杆22穿设在通孔中，螺杆22的两端部分别伸出第一端面11和第二端面12，质量块21套设在螺杆22上，通过螺母23与螺杆22的螺纹配合将质量块21分别压紧在第一端面11和第二端面12上。

优选地，在第一端面11和第二端面12上均设有至少一个质量块21。

优选地，在第一端面11和第二端面12上的质量块21均至少具有一种质量规格。

这样，就可以通过调节质量块21的个数或质量，从而可以调节整个质量块组件2的质量，从而使吊耳具有不同的频率。

吊耳本体1的材料为橡胶，为防止吊耳在使用过程中橡胶过度拉伸，在吊耳本体1的外侧面13上设有金属薄片3，金属薄片3覆盖整个外侧面13最佳。通过金属薄片3的设置，可提高吊耳的使用寿命。

本发明的吊耳应用在汽车的排气系统中，一般的汽车的排气系统包括依次顺序连接的第一排气管101、崔刻度尺102、第二排气管103、前消声器104、第三排气管105、后消声器106、排气尾管107，如图3所示，在如图3所示的a、b、c、d1、d2位置处均设有吊耳，以便于将排气系统与车体连接。

具体的改善排气系统NVH性能的匹配方法如下：

（1）将a、b、c、d1、d2位置处的吊耳上的质量块组件2去掉；

（2）计算排气系统在吊耳上未安装质量块组件2时的约束模态，计算结果如图4所示；

（3）对计算结果进行分析，找出落在发动机激励频率范围内的振动发生的位置：

一般发动机的激励频率范围是25~30Hz，通过图4所示的计算模态图可以看出，排气系统在各个吊耳上均未安装质量块组件2时存在26.47Hz的二阶纵向弯曲，并且该振动发生在第二排气管的末端和第三排气管位置处。

（4）在第二排气管的末端和第三排气管位置处，即图3中b、c位置处的吊耳上安装质量块组件2，并调整质量块组件2的质量，然后重新计算排气系统的约束模态，计算结果如图5所示，从计算结果来看，在25~30Hz范围内该排气系统均不存在模态，仅在b位置处存在33.92Hz的局部模态。

综上，本发明的吊耳通过在现有技术的吊耳本体上加装质量块组件，使吊耳本体和质量块组件之间组合成一个振动吸振器，通过选择合适的质量块组件的质量可使整个排气系统有效地避开发动机的激励频率，而且还合理地节省了底盘的空间。同时，本发明的吊耳结构合理，减震性能、抗疲劳破坏性及加工工艺性都较好，而且制造成本较低，装配中占用空间小，通用性好。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种排气系统吊耳，包括吊耳本体，所述吊耳本体包括位于所述吊耳本体相对两端的第一端面和第二端面，所述第一端面和所述第二端面相平行设置，其特征在于：所述吊耳还包括能够调节质量的质量块组件，所述质量块组件分别设置在所述第一端面和所述第二端面上，且在所述第一端面和所述第二端面上的所述质量块组件的质量相同。

2.根据权利要求1所述的排气系统吊耳，其特征在于：所述质量块组件对称设置在所述第一端面和所述第二端面上。

3.根据权利要求1所述的排气系统吊耳，其特征在于：所述质量块组件包括质量块，在所述第一端面和所述第二端面上均设置有至少一个所述质量块。

4.根据权利要求1所述的排气系统吊耳，其特征在于：所述质量块组件包括质量块，所述质量块具有至少一种质量规格。

5.根据权利要求1所述的排气系统吊耳，其特征在于：所述吊耳本体上设有用于安装挂钩的安装孔，所述安装孔贯穿所述第一端面和所述第二端面，且所述安装孔的中心轴线垂直于所述第一端面和所述第二端面，所述安装孔有两个，两个所述安装孔间隔设置在所述吊耳本体的相对两侧，所述质量块组件的中心位于两个所述安装孔中心连线的中部。

6.根据权利要求5所述的排气系统吊耳，其特征在于：所述吊耳本体呈圆柱形结构，两个所述安装孔分别位于所述吊耳本体的直径方向上的两端部，所述质量块组件的中心位于所述圆柱形的圆心位置处。

7.根据权利要求5所述的排气系统吊耳，其特征在于：所述吊耳本体上还设有中心轴线与所述安装孔的中心轴线平行且位于两个所述安装孔中心连线的中部的通孔，所述通孔贯穿所述第一端面和所述第二端面，所述质量块组件包括质量块、穿设在所述通孔中的螺杆、与所述螺杆通过螺纹配合的螺母，所述螺杆的两端部分别伸出所述第一端面和所述第二端面，所述质量块套设在所述螺杆上，通过螺母与所述螺杆的配合将所述质量块分别压紧在所述第一端面和所述第二端面上。

8.根据权利要求1所述的排气系统吊耳，其特征在于：所述吊耳本体还包括包覆在所述吊耳本体的外侧面上的金属薄片。

9.根据权利要求1所述的排气系统吊耳，其特征在于：所述吊耳本体呈圆柱形结构，所述金属薄片包覆在整个所述吊耳本体的外圆周面上。

10.一种改善排气系统NVH性能的匹配方法，其特征在于：所述排气系统上设有如权利要求1~9中任一项所述的多个吊耳，所述匹配方法为：

（1）将各个所述吊耳上的所述质量块组件去掉；

（2）计算所述排气系统在所述吊耳上未安装所述质量块组件时的约束模态；

（3）对计算结果进行分析，找出落在发动机激励频率范围内的振动发生的位置；

（4）在步骤（3）中得到的位置处的所述吊耳上安装所述质量块组件，并调整所述质量块组件的质量，重新计算所述排气系统的约束模态。