基于CFD的橡胶悬置热管理优化分析

    汽车发动机悬置是汽车振动系统一个重要的 子系统，该系统的性能优劣直接影响整车的NVH性 能。长期处于较热环境下，橡胶悬置寿命和减振性 能会有一定程度的衰减，通过合理的隔热措施可使 悬置工作在合理温度下，减缓热衰减。

    1 动力总成悬置系统基本功能

    汽车发动机悬置既是弹性元件有时减振装置， 一般有一下几方面作用：

    (1)支撑作用。

    悬置最基本的作用是支撑发动机动力总成。

    (2)限位作用。

    悬置能有效的限值动力总成最大位移，以避免 动力总成与相邻零件发生碰撞和干涉，确保发动机 正常工作

    (3)隔振作用。

    作为车身和发动机的的连接件，阻止发动机向 车身传递振动力，同时衰减路面激励引起的动力总 成振动。

    (4)橡胶热老化。

    天然橡胶因其优异的综合性能在发动机悬置 上广泛应用，但相关试验显示，橡胶的邵氏硬度随 热老化时间的增加先提高后下降，在老化初期，以 交联效应为主，交联密度上升；随着老化时间的延长，最终已降解效应为主。这种变化会对橡胶的力 学性能产生影响，从而降低其减振性能，整车NVH 性能随之下降。

    2 纵置发动机悬置热害

    纵置发动机悬置一般布置在发动机的左右两 侧距离发动机本体较近位置，冷却风扇一般布置在 其上风向，这种布置导致其容易产生热害问题：

    (1)排气系统无论在左侧还是右侧，均会与该 侧悬置距离较近，排气系统壁面温度较高，辐射到 悬置上导致其温度升高。

    (2)经过冷却模块（散热器、冷凝器）加热后的 热风，被风扇加速后吹到悬置附近，使其周围空气 温度较高，致使悬置无法与周围空气有效对流换 热。

    较高的辐射温度和较差的散热环境，使悬置极 易产生热害问题。

    3 纵置发动机悬置优化分析

    对某纵置发动机车型悬置进行仿真分析，悬置 距离排气系统催化器最近距离为130mm，催化器温 度约为500°C，采用CFD软件Fluent仿真，最高温 度为124°C见图1，超过其恶劣工况耐受温度 120°C，最高温度位置出现在近排气管一侧。

    图1

    在悬置近热源侧加装35mm高的隔热挡板见图2,悬置温度降低到106°C见图3,说明隔热板有效的阻挡了热辐射。