大客车发动机悬置系统设计装配要点分析

时间:2022-07-28 09:03:12

大客车发动机悬置系统设计装配要点分析

摘 要:随着我国经济的快速发展促进了人员与物资的流动,大客车作为城际、城乡之间便捷的交通工具已经在我国的交通运输中发挥着巨大的作用。发动机是大客车的动力之源,其安装质量的好坏对于大客车运转的平顺性、可靠性都有着十分重要的影响。大客车发动机的悬置设计是大客车设计的重点。文章在分析大客车发动机典型悬置结构的基础上,对大客车发动机悬置结构选型和布局中的注意要点进行分析阐述。

关键词:大客车发动机;悬置结构;注意要点

前言

发动机是大客车中的重要组成部分,其安装质量的好坏对于大客车的性能及可控性有着十分重要的影响。如发动机安装不当将会产生极大的振动,产生前后、左右、上下、横摆、俯仰等几个自由度的偏斜,因此在大客车发动机的安装过程中需要做好大客车发动机悬置安装设计,在确保大客车发动机具有良好支承的基础上实现良好的减震和缓冲,确保大客车具有良好的使用性能。

1 大客车发动机的几种典型的悬置结构

大客车发动机的位置布局根据其所处位置的不同可以分为前置、中置和后置等几种不同的形式,再加上大客车发动机所具有的立式和卧式两种结构使得大客车发动机的形式多种多样,为做好大客车发动机的安装安置,需要采用与之相匹配的大客车发动机悬置的结构形式以确保大客车发动机的安装效果。现今在大客车发动机多采用的是立式发送机纵置的结构形式并且在支承形式上主要有以下几种:(1)三点支承的大客车发动机悬置结构是在我国大客车行业中使用较多的一种发动机布局形式,上海柴油发动机厂的D6114系列和康明斯发动机中的B、C、M系列的发动机都采用的是此种形式。三点支承的发动机悬置形式结构简单、需要的安装空间小同时设计较为简单,不足之处是三点悬置结构在发动机的固定性能较差,尤其是对于一些非独立式的发动机,其定位不可靠,在使用时容易造成大客车发动机悬置系统的损坏。(2)四点支承是大客车发动机悬置结构中另一中应用较为普遍的形式,采用此种结构形式的发动机型号种类繁多,采用此种结构形式能够准确定位大客车发动机,同时具有较强的稳定性,不足之处是此种结构形式容易造成定位干涉,同时为了确保发动机的安装质量,需要采用精度较高的零部件,工艺较为复杂。在采用四点支承的发动机悬置系统时又具有几种不同形式的的结构形式:a.大客车发动机前悬置支架与客车发动机的连接点位于齿轮箱的左右两侧,上下的连接点位轮壳的左右两侧,此种结构形式较为典型也是采用较多的一种发送机悬置方式。b.大客车发动机前悬置之间的连接固定点与前一种方式相一致,不同之处是此种结构的后悬置支架的固定点在变速器的左右两侧。c.底盘采用双层形式配合以康明斯M11发动机,发动机上的前悬置通过一个过渡支架,将三点支承上的一个支承点扩展为左右两个支承点,剩下的两个支承点则分布轮壳的左右两侧,实现大客车发动机的支承与固定。(3)五点支承则是在四点支承的基础上发展起来的,通过在变速器上加装辅助支承,来进行支承点的扩展。此种发动机支承形式不适用于公交车和旅游大客车,如大客车中未装配有液力或是电涡流缓速器则无需采用五点支承的发动机悬置形式。

2 大客车发动机悬置减震块的选型与布置

2.1 大客车发动机悬置的刚度

在大客车发动机悬置系统中首先需要确定的是支承的刚度和固定度,应当将大客车发动机牢牢的固定在车架上,车辆的类型与配置不同使得发动机、离合器以及变速器组等放置在车架上时,其重量配置与振动情况都有所区别,在大客车发动机悬置减震块的选择上需要根据实际情况选择适合刚度的减震块。

2.2 大客车发动机悬置的弹性

大客车发动机悬置系统中的第二个要素是要具有足够的缓冲,悬置系统的缓冲不但需要能够避免发动机自身的振动传递给车架,同时还需要避免车体的振动传递到发动机,影响发动机的正常运转。同时,大客车发动机悬置系统具有良好的弹性,可以使得当车架发生较大的变形时,通过悬置系统自身的弹性可以避免对发动机的机体造成影响,减少其引起的应力和应力变形。

2.3 大客车发动机悬置系统的共振

共振是大客车中普遍存在的缺陷,其在影响大客车乘坐舒适性的同时还容易导致发动机附件、车架、甚至于发动机悬置系统自身的损坏,因此,在大客车发动机悬置系统的选型与设计中,应当尽量避免共振现象的产生:(1)发动机悬置系统的固有频率是由减震块的硬度所决定的,通过橡胶减震块来实现发动机与大客车车架相连的结构,在大客车启动和停止的过程中都会达到共振点从而引起共振从而可以测得大客车上的固有频率。在减震块倾角的设置过程中需要结合具体的发动机与车型来具体选择。

3 大客车发动机悬置中对于支架设计注意要点

3.1 支架要求便于装配安装

便于安装是大客车发动机悬置系统中支架设计时需要注意的要点,在设计的过程中需要合理的确定发动机相对于大客车车架在高度方向上的位置,在一些类型的发动机的飞轮壳上设置有两组或是多组的安装孔位,通过利用这些安装孔位,可以方便的进行发动机悬置系统支架的设计,在大客车发动机悬置系统支架的设计时,选取一组较为合适的孔位,使得大客车发动机悬置系统中的支架能够与飞轮壳的连接螺栓分布于车架的上翼面上和下翼面上,从而使得安装较为方便。

3.2 严格控制加工误差

对于大客车发动机悬置系统中使用多个零件焊接而成的支架总成,在对其进行设计过程中,由于焊接会产生一定的正偏差量,因此设计时要将零部件的外形尺寸控制在负偏差内,同时对于支架的焊接总成也应当以装配孔位为基准来确定加工误差范围,严控加工精度,确保大客车发动机悬置系统的加工制造质量。孔位的定位要准确,同时对于与发动机相连的有关支架的装配孔的相对位置尺寸,应当设置与发动机相对应的尺寸公差要求,避免因支架装配孔的相对位置尺寸公差要求不严造成装配质量问题,严重时会导致发动机在装配时对发动机正时齿轮室造成损坏,从而造成严重的损失。

3.3 大客车发动机悬置系统设计要注意便于维修的原则

大客车完成了装配后,其周身都被一圈蒙皮所包围,在车辆发生故障需要维修时,拆卸蒙皮进行维修极为不便,做好大客车发动机悬置系统的设计提高大客车发动机的拆卸的便捷性是大客车发动机悬置系统设计考虑的重点。比如:在中国重汽所开发的斯太尔6091H26

0/E12/4X2LA型的旅游大客车的底盘中进行发动机悬置系统的设置时,车辆底盘采用的是桁架式车架,可以先将一对“L”形导轨焊接在车架上,然后将发动机悬置设计在另一对“L”形导轨上,再将两对“L”形导轨之间涂上黄油,通过螺栓将两对导轨装配在一起,通过此种方式可以有效的降低发动机拆洗的难度,提高维修的便捷性。

同时还需要注意的是,对于后置式的发动机悬置系统,当冷却系统和空压机通过皮带进行传递时,为避免发动机曲轴皮带轮受到较大的侧向力,需要采用四点支承的发动机悬置结构。采用前斜后平的发动机悬置系统比前平后平的发动机悬置系统较为合适,发动机后悬置支承点不宜设置在变速器上,而应设计在飞轮壳上。

4 结束语

大客车发动机悬置系统是大客车中的重要一环,其设置与装配的合理与否对于大客车的乘坐舒适性与可靠性有着重要的影响,文章对大客车发动机悬置系统设计及装配中的注意要点进行了分析阐述。

参考文献

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[3]艾松树,等.特种车辆发动机支架模态分析[J].现代制造工程,2004,10.

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