中国第四阶段油耗法规规定2020年乘用车平均油耗须达到5L/(100 km)。既能满足低油耗,又能满足动力工况要求,安装空间要求小的三缸发动机迎来了新的发展空间。相比于传统四缸发动机,三缸发动机扭矩波动大、往复运动惯性力矩不平衡特点导致动力总成振动恶化,经悬置传递到车内的振动也较大,导致驾乘人员直观感觉三缸机普遍比四缸机振动更为剧烈,整车舒适性变差。缸内直喷、涡轮增压等技术让三缸发动机功率的大幅提升,振动愈发剧烈,振动控制对于开发高舒适性的乘用车而言具有重要的工程意义。加装平衡装置和优化悬置系统是提高乘坐舒适性的两项典型的技术措施。在传统的三缸发动机动力总成悬置系统匹配过程中,较少考虑发动机平衡策略对激励力以及悬置系统解耦率的要求,或者在悬置系统匹配完成以后采用平衡方案,这些均导致振动控制效果变差,影响整车NVH性能评价。本文主要工作如下:本文首先对中心式曲柄连杆机构作了动力学和运动学分析,计算得到了活塞组件的往复惯性力和曲柄连杆机构的旋转惯性力引起的机体激振力和力矩;考虑到采用平衡措施时会引入的新的不平衡因素,对最佳平衡比例做了计算说明。对实际的缸压数据进行整合确定了单缸机输出力矩,再根据激励的矢量叠加确定了三缸发动机的激励力矩。其次在MATLAB中建立了动力总成悬数学模型,利用ADAMS/VIEW中建立的多体动力学模型对其建模准确性进行了验证,对比了所建模型的各阶固有频率和各向解耦率分布,两者结果一致性较好。采用拉丁超立方抽样建立悬置刚度、悬置系统解耦率与固有频率三者之间的近似关系模型。利用决定系数作为评价指标对所建近似模型精度进行了评估,从整体模型看,所建近似模型精确度较高,可代替原始模型进行优化分析。在考虑激励特征的前提下,以合理配置系统固有频率为约束条件,以提升悬置系统解耦率为目标,对悬置刚度进行设计优化,整体上提高了系统的解耦率。利用近似模型对悬置刚度进行稳健性分析,研究悬置刚度离散性对系统解耦率的影响,结果表明系统稳健性良好,所求解具有工程意义。最后利用Newmark-β算法对匹配后的悬置系统进行振动响应分析,计算对比了优化前后的悬置动反力和力矩。由计算结果可以看出随着转速的升高,减振效果明显,平衡策略和悬置匹配联合应用是有效的。