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    商用車高速行駛異常抖動問題原因分析及處理措施

    2019-10-21 09:15:59趙春雨張廣會
    時代汽車 2019年14期
    關(guān)鍵詞:動平衡固有頻率

    趙春雨 張廣會

    摘 要:商用車行駛異常抖動問題是困擾主機(jī)廠及用戶的頑疾之一,而高速行駛異常抖動是所有抖動問題中最常見的,也最容易引起用戶報怨的問題。本文詳細(xì)分析了整車異常抖動問題產(chǎn)生機(jī)理和排查方法,并針對高速行駛異常抖動問題給出了行之有效的處理措施。

    關(guān)鍵詞:異常抖動;固有頻率;動平衡

    1 前言

    發(fā)生高速行駛異常抖動的車輛,其故障車速往往與用戶常用車速重疊,造成極差的駛乘體驗。一般空載狀態(tài)比滿載嚴(yán)重,路面越好,抖動問題越明顯。乘員的主觀感受為,車輛在故障車速時有明顯的X向-前進(jìn)方向(或Y向-側(cè)向)的低頻聳動,類似于騎馬的感覺。

    2 問題產(chǎn)生機(jī)理

    車輛行駛過程中,當(dāng)輪邊旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的激勵頻率與簧上質(zhì)量振動系統(tǒng)固有頻率重合時,就會發(fā)生共振現(xiàn)象,也是就我們所說異常抖動現(xiàn)象。

    固有頻率是車輛的固有屬性,所以處理異常抖動問題主要有兩種思路:

    1)減少激勵源的能量輸出,車輛行駛時主要激勵源見圖1。

    2)根據(jù)無阻尼固有頻率計算公式:fn=,通過改變振動系統(tǒng)的質(zhì)量或者改變系統(tǒng)剛度來改變固有頻率,避開常用車速時輪邊對應(yīng)的激勵頻率,從而消除車輛的異常抖動。

    3 原因查找

    1)空檔滑行測試:將速度提高到略高于振動出現(xiàn)的速度后將車輛掛空檔滑行,如果掛空檔時在振動車速段仍有振動,則振動對車速十敏感。此時,發(fā)動機(jī)、變速器作為振源的可能已經(jīng)排除,應(yīng)集中關(guān)注車輪總成。

    2)換擋等發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速測試:找到振動出現(xiàn)的速度,確定此時發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速后減速并安全減低一檔,提高發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速到故障時轉(zhuǎn)速。如果在相同的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速下振動再次出現(xiàn),則發(fā)動機(jī)、變速器最可能的振源。每次減一檔并在空檔重復(fù)本測試,對確認(rèn)測試結(jié)果,見圖2。

    4 固定車速異常抖動問題處理

    4.1 故障狀態(tài)確認(rèn)

    如果通過排查后,確定振動現(xiàn)象與車速強(qiáng)相關(guān),那么可以確定振源來自驅(qū)動橋或輪邊。

    在實際工作中,通過減小輪胎總成的跳值和動不平衡量,可有效減輕異常抖動現(xiàn)象, 車輛異常抖動問題原因圖解見圖2。

    4.2 輪胎總成跳動的排查與控制

    由于車輪總成的跳動直接影響動平衡大小和徑向力的偏差,應(yīng)首先檢查輪胎跳動是否超差。在實際處理問題過程中,推薦直接在車上測量輪胎總成的徑向和軸向跳動量。

    測量時,重點關(guān)注中間三條(或兩條)花紋的跳動情況。徑向和軸向跳動值應(yīng)小于2mm。

    4.3 輪胎總成動平衡控制

    4.3.1 動平衡機(jī)操作要點

    1)輪胎總成調(diào)整至標(biāo)準(zhǔn)氣壓,清除輪胎上的雜物,舊的平衡塊要全部拆下。

    2)安裝時保證車輪旋轉(zhuǎn)中心與動平衡機(jī)旋轉(zhuǎn)軸同軸度,要避免安裝過程中對動平衡機(jī)旋轉(zhuǎn)軸的沖擊。鎖緊輪胎時,應(yīng)該慢速轉(zhuǎn)動輪胎,旋轉(zhuǎn)擰緊,均勻受力。

    3)測出不平衡量后,按測量結(jié)果在指示位置安裝平衡塊,輪胎總成兩側(cè)都匹配完平衡塊后,再進(jìn)行校驗。每個輪胎總成動平衡塊個數(shù)不超過3個。

    4.3.2 輪胎總成動不平衡量限值

    校正面不平衡質(zhì)量(單面)限值:輕型車≤25kg;中重型≤90g。在實際調(diào)整過程中,不平衡應(yīng)該盡量調(diào)整至最小。

    如果條件允許,應(yīng)先對輪輞進(jìn)行動平衡測量,挑選不平衡量相對小的輪輞匹配輪胎,再進(jìn)行輪胎總成的后續(xù)調(diào)整工作。

    盡量優(yōu)先選擇初始不平衡量小的輪胎總成進(jìn)行調(diào)整裝車。

    4.3.3 動平衡機(jī)精度簡易檢驗方法

    在動平衡機(jī)上裝好輪胎總成進(jìn)行一次測量,記好不平衡質(zhì)量及位置,然后將車輪沿主軸轉(zhuǎn)動90°,再進(jìn)行測量,如兩次測試結(jié)果無明顯差別,可認(rèn)為動平衡機(jī)精度沒有問題。

    5 結(jié)論

    通控制輪邊的尺寸和動平衡,我們在實際工作中多次解決了用戶的異常抖動問題,但從根本消除異常抖動問題,還要從振動系統(tǒng)固有頻率的控制入手。通過對標(biāo)進(jìn)口車發(fā)現(xiàn),國外樣車板簧上質(zhì)量固有頻率相對較高,有效避開了90km/h以下常用車速對應(yīng)的輪邊旋轉(zhuǎn)頻率,這應(yīng)該是我們今后解決異常抖動問題的重點努力方向。

    參考文獻(xiàn):

    [1]小林明(日).汽車振動學(xué).機(jī)械工業(yè)出版社.

    [2]武田信之(日).載貨汽車設(shè)計.人民交通出版社.

    [3]熊詩波,黃長藝.機(jī)械工程測試技術(shù)基礎(chǔ).機(jī)械工業(yè)出版社.

    [4]譚祥軍.從這里學(xué)NVH-噪聲、振動、模態(tài)分析的入門與進(jìn)階.機(jī)械工業(yè)出版社.

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