一種基于磁流變液的發(fā)動機(jī)減振裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于磁流變液的發(fā)動機(jī)減振裝置，其中：隔板安裝槽的高度大于隔板的厚度，使得隔板能夠調(diào)節(jié)上腔體和下腔體的體積；在隔板上對稱設(shè)置有兩個方向相反的瓣膜，用于對上腔體和下腔體中的磁流變液進(jìn)行微調(diào)；在彈性元件和限位盤之間設(shè)置有彈簧，彈簧的一端固定在彈性元件上，彈簧的另一端與限位盤相連；單片機(jī)的輸入端分別連接有安裝在發(fā)動機(jī)上的光電式曲軸位置傳感器和發(fā)動機(jī)爆震傳感器，單片機(jī)的輸入端還連接有安裝在可控電源上的電流傳感器用于反饋電磁線圈中的電流。本實(shí)用新型的減振裝置采用閉環(huán)調(diào)節(jié)，響應(yīng)速度快；采用彎曲阻尼通道作為磁流變液的主通道，采用瓣膜作為磁流變液的輔助通道，減振效果較好。
【專利說明】一種基于磁流變液的發(fā)動機(jī)減振裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及汽車減振裝置，具體涉及一種基于磁流變液的發(fā)動機(jī)減振裝置。【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生振動，而這些振動通過傳遞，會引起車輛上其他零部件的損壞，并且會在駕駛艙中產(chǎn)生振動和噪聲，影響車輛乘坐的舒適性。因而使用減振裝置，發(fā)動機(jī)通過減振裝置固定在發(fā)動機(jī)的支撐部件(例如車架)上，使得傳遞到支撐部件上的振動減小。
[0003]傳統(tǒng)的液壓減振裝置通常包括彈性件、帶有螺旋通道的隔板和帶有通孔的彈性解耦盤、底膜、底座、隔板，隔板和彈性解耦盤由彈性件與底膜構(gòu)成的上液室和下液室，其內(nèi)充滿液體。這種減振裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、裝配難度大、造價高。在路面狀況良好的情況下，傳統(tǒng)的減振裝置發(fā)揮著顯著的減振隔振的作用。但是，發(fā)動機(jī)在不同的轉(zhuǎn)速、變速器處在不同檔位的條件下，車輛發(fā)動機(jī)所產(chǎn)生的振動不同，因此減振裝置所需要的阻尼也不同。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷與不足，本實(shí)用新型的目的在于，提供一種響應(yīng)速度快、減振效果較好的汽車發(fā)動機(jī)減振裝置。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0006]一種基于磁流變液的發(fā)動機(jī)減振裝置，至少包括減振底架，在減振底架上對稱設(shè)置有兩個用于與車架連接的第二連接件，在減振底架上安裝有殼體，殼體上端安裝有上端蓋，上端蓋上安裝有彈性元件，殼體內(nèi)部通過隔板分割為上腔體和下腔體，上腔體和下腔體中充有磁流變液，彎曲阻尼通道設(shè)置在隔板的中間位置，上腔體和下腔體之間通過彎曲阻尼通道連通，使得磁流變液在上腔體和下腔體中流動；
[0007]第一連接件貫穿彈性元件和上端蓋，第一連接件的一端伸出彈性元件用于與發(fā)動機(jī)連接，第一連接件的另一端伸入上腔體中并且在端部設(shè)置有擋塊，在第一連接件伸入上腔體的一端套有沿著第一連接件滑動的限位盤；
[0008]在減振底架和殼體4之間設(shè)置有纏繞在殼體4上的電磁線圈，電磁線圈與可控電源相連，可控電源與單片機(jī)的輸出端相連；
[0009]在殼體內(nèi)部的側(cè)壁上加工有隔板安裝槽，隔板安裝在隔板安裝槽上，隔板安裝槽的高度大于隔板的厚度，使得隔板能夠調(diào)節(jié)上腔體和下腔體的體積；在隔板上對稱設(shè)置有兩個方向相反的瓣膜，用于對上腔體和下腔體中的磁流變液進(jìn)行微調(diào)；
[0010]在彈性元件和限位盤之間設(shè)置有彈簧，彈簧的一端固定在彈性元件上，彈簧的另一端與限位盤相連，彈簧在受到大沖擊力時起輔助減震作用；
[0011]單片機(jī)的輸入端分別連接有安裝在發(fā)動機(jī)上的光電式曲軸位置傳感器和發(fā)動機(jī)爆震傳感器，單片機(jī)的輸入端還連接有安裝在可控電源上的電流傳感器，用于反饋電磁線圈中的電流。[0012]本實(shí)用新型還具有如下技術(shù)特征:
[0013]所述的彈性元件采用耐高溫耐腐蝕的橡膠材料制成。
[0014]所述的光電式曲軸位置傳感器采用日產(chǎn)公司的光電式曲軸位置傳感器。
[0015]所述的發(fā)動機(jī)爆震傳感器采用KS爆震傳感器。
[0016]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下技術(shù)效果:
[0017](A)本實(shí)用新型的減振裝置中隔板能夠調(diào)節(jié)上腔體和下腔體的體積，在殼體內(nèi)部側(cè)壁上的隔板安裝槽的高度大于隔板的厚度，使得上腔體和下腔體的體積可以變化，增加減振裝置的減振范圍。
[0018](B)在隔板上對稱設(shè)置有兩個方向相反的瓣膜，可以在發(fā)動機(jī)振動幅度小的情況下磁流變液通過瓣膜流動，實(shí)現(xiàn)減振作用。
[0019](C)彈簧能夠增加上腔體的變形量，增加減振裝置的減振范圍。
[0020](D)增加了電流傳感器對線圈中的電流進(jìn)行反饋，形成閉環(huán)控制有益于對磁流變液阻尼的快速精確控制，響應(yīng)速度快。
[0021](E)本實(shí)用新型采用彎曲阻尼通道作為磁流變液的主通道，采用瓣膜作為磁流變液的輔助通道，減振效果較好。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)剖視示意圖。
[0023]圖2是本實(shí)用新型的控制部分連接關(guān)系示意圖。
[0024]圖中各個標(biāo)號的含義為:1-第一連接件，2-彈性元件，3-上端蓋，4-殼體，5-減振底架，6-第二連接件，7-隔板，8-彎曲阻尼通道，9-瓣膜，10-電磁線圈，11-限位盤，12-擋塊，13-彈簧，14-光電式曲軸位置傳感器,15-發(fā)動機(jī)爆震傳感器,16-單片機(jī),17-可控電源，18-電流傳感器，19-上腔體，20-下腔體，21-磁流變液，22-隔板安裝槽。
[0025]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型的具體內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。
【具體實(shí)施方式】
[0026]以下給出本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，需要說明的是本實(shí)用新型并不局限于以下具體實(shí)施例，凡在本申請技術(shù)方案基礎(chǔ)上做的等同變換均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0027]遵從上述技術(shù)方案，如圖1和圖2所示，本實(shí)施例給出一種基于磁流變液的發(fā)動機(jī)減振裝置，至少包括減振底架5，在減振底架5上對稱設(shè)置有兩個用于與車架連接的第二連接件6，在減振底架5上安裝有殼體4，殼體4上端安裝有上端蓋3，上端蓋3上安裝有彈性元件2，殼體4內(nèi)部通過隔板7分割為上腔體19和下腔體20，上腔體19和下腔體20中充有磁流變液21，彎曲阻尼通道8設(shè)置在隔板7的中間位置，上腔體19和下腔體20之間通過彎曲阻尼通道8連通，使得磁流變液21在上腔體19和下腔體20中流動；
[0028]第一連接件I貫穿彈性元件2和上端蓋3，第一連接件I的一端伸出彈性元件2用于與發(fā)動機(jī)連接，第一連接件I的另一端伸入上腔體19中并且在端部設(shè)置有擋塊12，在第一連接件I伸入上腔體19的一端套有沿著第一連接件I滑動的限位盤11 ；
[0029]在減振底架5和殼體4之間設(shè)置有纏繞在殼體4上的電磁線圈10，電磁線圈10與可控電源17相連，可控電源17與單片機(jī)16的輸出端相連；[0030]在殼體4內(nèi)部的側(cè)壁上加工有隔板安裝槽22，隔板7安裝在隔板安裝槽22上，隔板安裝槽22的高度大于隔板7的厚度，使得隔板7能夠調(diào)節(jié)上腔體19和下腔體20的體積；在隔板7上對稱設(shè)置有兩個方向相反的瓣膜9，用于對上腔體19和下腔體20中的磁流變液21進(jìn)行微調(diào)；
[0031]在彈性元件2和限位盤11之間設(shè)置有彈簧13，彈簧13的一端固定在彈性元件2上，彈簧13的另一端與限位盤11相連，彈簧13在受到大沖擊力時起輔助減震作用；
[0032]單片機(jī)16的輸入端分別連接有安裝在發(fā)動機(jī)上的光電式曲軸位置傳感器14和發(fā)動機(jī)爆震傳感器15，單片機(jī)16的輸入端還連接有安裝在可控電源17上的電流傳感器18，用于反饋電磁線圈10中的電流。
[0033]彈性元件2采用耐高溫耐腐蝕的橡膠材料制成。第一連接件I與發(fā)動機(jī)相連，發(fā)動機(jī)在工作時會產(chǎn)生很多的熱量導(dǎo)致發(fā)動機(jī)溫度升高，并且發(fā)動機(jī)通過潤滑油潤滑，密封不良會有潤滑油外泄，因此，彈性元件2要采用耐高溫耐腐蝕的橡膠材料。
[0034]上端蓋3采用彈性材料制成，彈性材料能夠起到輔助減振的作用。
[0035]隔板7上對稱設(shè)置有有方向相反的瓣膜9，瓣膜9是一個仿生結(jié)構(gòu)，它有單方向流動的特點(diǎn)，能夠?qū)ι锨惑w19和下腔體20中的磁流變液21進(jìn)行微調(diào)，降低減振變形速度。
[0036]彎曲阻尼通道8能夠增加磁流變液21的流動時間，增加減振裝置阻尼的動力調(diào)節(jié)系數(shù)。
[0037]光電式曲軸位置傳感器14米用日產(chǎn)公司的光電式曲軸位置傳感器。光電式曲軸位置傳感器由信號發(fā)生器和帶光孔的信號盤組成。其信號盤與分電器軸一起轉(zhuǎn)動，信號盤外圈有360條光刻縫隙，產(chǎn)生曲軸轉(zhuǎn)角1°的信號；稍靠內(nèi)有間隔60°均布的6個光孔，產(chǎn)生曲軸轉(zhuǎn)角120°的信號，其中I個光孔較寬，用以產(chǎn)生相對于I缸上止點(diǎn)的信號。信號發(fā)生器安裝在分電器殼體上，由二只發(fā)光二極管、二只光敏二極管和電路組成。發(fā)光二極管正對著光敏二極管。信號盤位于發(fā)光二極管和光敏二極管之間，由于信號盤上有光孔，則產(chǎn)生透光和遮光交替變化現(xiàn)象。當(dāng)發(fā)光二極管的光束照到光敏二極管時，光敏二極管產(chǎn)生電壓；當(dāng)發(fā)光二極管光束被檔住時，光敏二極管電壓為O。這些電壓信號經(jīng)電路部分整形放大后，即向信號處理單元(如單片機(jī))輸送曲軸轉(zhuǎn)角為1°和120°時的信號，信號處理單元根據(jù)這些信號計算發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和曲軸位置。
[0038]發(fā)動機(jī)爆震傳感器15采用KS爆震傳感器。爆震傳感器利用壓電效應(yīng)把爆震時產(chǎn)生的機(jī)械振動轉(zhuǎn)變?yōu)樾盘栯妷?。?dāng)產(chǎn)生爆震時的振動頻率(約6000Hz左右)與壓電效應(yīng)傳感器自身的固有頻率一致時，即產(chǎn)生共振現(xiàn)象，這時傳感器會輸出一個很高的爆震信號給信號處理單元(如單片機(jī)16)?？煽仉娫?7根據(jù)處理單元提供的信號及時調(diào)整可控電源17的通電電流，改變減振裝置的阻尼，防止引起支撐部件出現(xiàn)共振現(xiàn)象。
[0039]本實(shí)用新型所采用的元器件均為本領(lǐng)域常規(guī)元器件，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案即可實(shí)現(xiàn)它們之間的具體連接。
[0040]本實(shí)用新型的工作過程如下所示:
[0041]發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速低時光電式曲軸位置傳感器14檢測到發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速低，振動頻率比較低，振幅比較大。單片機(jī)16根據(jù)檢測到的信號控制可控電源17加載在電磁線圈10上的電流，電磁線圈10通電后產(chǎn)生磁場，由殼體4和磁流變液21構(gòu)成了磁力線回路，通電后產(chǎn)生磁場的強(qiáng)度，改變磁流變液21的粘稠度，改變磁流變液21剪切屈服強(qiáng)度，增加了通過彎曲阻尼通道8的阻尼，從而達(dá)到調(diào)節(jié)汽車發(fā)動機(jī)減振裝置的阻尼。
[0042]隨著發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的增加，發(fā)動機(jī)的振動頻率會隨著增加，但振幅會漸漸的變小。單片機(jī)16會根據(jù)光電式曲軸位置傳感器14檢測到的信號減小加載在電磁線圈10上的電流。磁流變液21的粘度會變小，通過彎曲阻尼通道8的阻尼逐漸變小，發(fā)動機(jī)減振裝置額的阻尼隨著變小。
[0043]當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速比較高時，發(fā)動機(jī)的振動頻率會變大，振幅變小。單片機(jī)16根據(jù)光電式曲軸位置傳感器14檢測到的信號控制可控電源17加載在電磁線圈10上的電流會消失，磁流變液21無外加電場，此時減振裝置主要依靠隔板7上的瓣膜9實(shí)現(xiàn)磁流變液的流動和通過隔板安裝槽22與隔板7之間的縫隙調(diào)節(jié)上腔體19和下腔體20的體積實(shí)現(xiàn)減振的目的。
[0044]當(dāng)發(fā)動機(jī)爆震傳感器15檢測到發(fā)動機(jī)爆震的時候，單片機(jī)16根據(jù)爆震傳感器15檢測到的信號控制可控電源17增大加載在電磁線圈10上的電流，增加該發(fā)動機(jī)減振裝置的阻尼。
[0045]當(dāng)車輛緊急制動或達(dá)到最大扭矩時將產(chǎn)生極大地反作用力和慣性力,汽車發(fā)動機(jī)減振裝置中的彈簧13和限位盤11會下行堵住瓣膜9和彎曲阻尼通道8使減振裝置達(dá)到最大變形位置，避免了極大反作用力和慣性力使車輛上的部件之間相互碰撞。
[0046]在發(fā)動機(jī)減振裝置工作時電流傳感器18會通過采集可控電源17上的電流來實(shí)現(xiàn)將加載到電磁線圈10上的電流及時地反饋給單片機(jī)16，實(shí)現(xiàn)對裝置快速精確的控制。
[0047]本實(shí)用新型的發(fā)動機(jī)減振裝置的阻尼可以實(shí)現(xiàn)可逆、連續(xù)無級和可以控制的，它能根據(jù)實(shí)際的振動環(huán)境改變系統(tǒng)的阻尼值，明顯的削弱傳遞力的幅值，拓展有效隔振的頻率范圍，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的減振效果。
【權(quán)利要求】
1.一種基于磁流變液的發(fā)動機(jī)減振裝置，至少包括減振底架(5)，在減振底架(5)上對稱設(shè)置有兩個用于與車架連接的第二連接件(6)，在減震底架(5)上安裝有殼體(4)，殼體(4)上端安裝有上端蓋(3)，上端蓋(3)上安裝有彈性元件(2)，殼體(4)內(nèi)部通過隔板(7)分割為上腔體(19 )和下腔體(20 )，上腔體(19 )和下腔體(20 )中充有磁流變液(21)，彎曲阻尼通道(8 )設(shè)置在隔板(7 )的中間位置，上腔體(19 )和下腔體(20 )之間通過彎曲阻尼通道(8)連通，使得磁流變液(21)在上腔體(19)和下腔體(20)中流動； 第一連接件(I)貫穿彈性元件(2)和上端蓋(3)，第一連接件(I)的一端伸出彈性元件(2)用于與發(fā)動機(jī)連接，第一連接件(I)的另一端伸入上腔體(19)中并且在端部設(shè)置有擋塊(12)，在第一連接件(I)伸入上腔體(19)的一端套有沿著第一連接件(I)滑動的限位盤(11)； 在減振底架(5)和殼體(4)之間設(shè)置有纏繞在殼體(4)上的電磁線圈(10)，電磁線圈(10)與可控電源(17)相連，可控電源(17)與單片機(jī)(16)的輸出端相連，其特征在于: 在殼體(4)內(nèi)部的側(cè)壁上加工有隔板安裝槽(22)，隔板(7)安裝在隔板安裝槽(22)上，隔板安裝槽(22)的高度大于隔板(7)的厚度，使得隔板(7)能夠調(diào)節(jié)上腔體(19)和下腔體(20)的體積；在隔板(7)上對稱設(shè)置有兩個方向相反的瓣膜(9)，用于對上腔體(19)和下腔體(20)中的磁流變液(21)進(jìn)行流動； 在彈性元件(2)和限位盤(11)之間設(shè)置有彈簧(13)，彈簧(13)的一端固定在彈性元件(2)上，彈簧(13)的另一端與限位盤(11)相連，彈簧(13)在受到大沖擊力時起輔助減振作用； 單片機(jī)(16)的輸入端分別連接有安裝在發(fā)動機(jī)上的光電式曲軸位置傳感器(14)和發(fā)動機(jī)爆震傳感器(15)，單片機(jī)(16)的輸入端還連接有安裝在可控電源(17)上的電流傳感器(18)，用于反饋電磁線圈(10)中的電流。
2.如權(quán)利要求1所述的基于磁流變液的發(fā)動機(jī)減振裝置，其特征在于，所述的彈性元件(2)采用耐高溫耐腐蝕的橡膠材料制成。
3.如權(quán)利要求1所述的基于磁流變液的發(fā)動機(jī)減振裝置，其特征在于，所述的光電式曲軸位置傳感器(14)采用日產(chǎn)公司的光電式曲軸位置傳感器。
4.如權(quán)利要求1所述的基于磁流變液的發(fā)動機(jī)減振裝置，其特征在于，所述的發(fā)動機(jī)爆震傳感器(15)采用KS爆震傳感器。
【文檔編號】F16F9/32GK203413020SQ201320438285
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年7月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月22日
【發(fā)明者】張猛, 張動力, 張多 申請人:長安大學(xué)