بهينه سازي سامانه دسته موتور براي بهبود رفتار ارتعاشي موتور EF7

Powertrain mounting system optimization to improve vibration behavior of EF7 engine

بهبود و بهينه‌سازي سيستم دسته­ موتور يكي از روش‌هاي بهبود عملكرد نوفه - ارتعاشات - لرزش موتور يا به اختصار NVH خودرو بشمار مي‌رود. در اين تحقيق هدف يافتن ضرايب سختيِ بهينه براي هر كدام از دسته­ موتورها در سه جهت x, y, z مي­باشد. ب­طوريكه فركانس­هاي طبيعي سيستم ثابت مانده و از فركانس­هاي تحريك دور بمانند تا سيستم دچار پديده تشديد نشود. همچنين با استفاده از تئوري جداسازي مودهاي ارتعاشي ب­وسيله ماتريس انرژي جنبشي به بهينه­ سازي پرداخته شد. موتور و گيربكس بصورت يك مدل صلب 6 درجه آزادي، و دسته­ موتورها ب­صورت مدل كلوين-وويت مدل­سازي شدند. براي بهينه سازي از الگوريتم ژنتيك در نرم ­افزار متلب استفاده گرديد. با ابداع روشي معكوس و با استفاده از فركانس­هاي طبيعي پيشنهادي، اقدام به محاسبه محدوده مجاز براي ضرايب سختي دسته­ موتورها گرديد. با استفاده از اين روش نسبت­ به روش­هاي مرسوم براي تعيين محدوده ضرايب سختي در الگوريتم بهينه ­سازي، نتايج نشان مي­دهد محدوده فركانس­ طبيعي به ميزان 17.2 درصد، جداسازي مودهاي سيستم به ميزان 7 درصد و در بعضي از مودها ب­ه ميزان 14 درصد و تابع هدف بميزان 7.5 درصد بهبود يافته­ اند. با استفاده از اين روش و استفاده از ضرايب سختي بهينه­ شده، جداسازي مودهاي سيستم نسبت ب­ه حالت غيربهينه به ميزان 54 درصد بهبود يافته است.

Improvement and optimization of the Powertrain mounting system are one of the ways to improve the performance NVH cars. The study aims to find the optimal stiffness coefficients for each mount in three directions. The natural frequencies of the system remain steady and stay away from the excitation frequencies, so that the system does not a resonance. It was also, using the decoupling vibration mode theory the kinetic energy matrix was optimized. Powertrain as a rigid model with 6 degrees of freedom, and the engine mounts in the Kelvin-Voight model. To optimize the genetic algorithm in MATLAB software was used. By inventing a reverse method, using the proposed natural frequencies, we calculated the allowable range for the stiffness coefficients. Using this method compared to the conventional methods for determining the range of stiffness in the optimization algorithm, the results show that the natural frequency range is 17.2%, system decoupling modes 7% and in some of the modes 14%, objective function 7.5% improved. By using this method and using optimized stiffness coefficients, the decoupling of system modes 54% relative to non-optimal state improved.