文/朱炳耀

汽車共振問(wèn)題分析

文/朱炳耀

隨著人們生活水平的提高，汽車已經(jīng)逐漸成為人們出行最普遍的方式。大街上，來(lái)來(lái)往往的汽車川流不息，隨處可見(jiàn)。但同時(shí)伴隨著人們生活品質(zhì)的改善，人們對(duì)汽車性能的要求也越來(lái)越高，主要表現(xiàn)在人們?cè)絹?lái)越關(guān)注汽車的安全性、舒適性、速度、噪聲等方面。綜合分析，影響汽車這些性能的原因歸根結(jié)底就在于汽車共振問(wèn)題。本文在詳細(xì)介紹汽車共振概念的基礎(chǔ)上，對(duì)汽車共振問(wèn)題產(chǎn)生的原因進(jìn)行了進(jìn)一步的分析，并就如何有效應(yīng)對(duì)和解決該問(wèn)題提出了自己的建議，以供參考。

汽車 共振 問(wèn)題分析

隨著時(shí)代的發(fā)展，汽車制造業(yè)獲得了很大的發(fā)展空間。近些年來(lái)，各種品牌，各種型號(hào)的汽車如雨后春筍般地涌現(xiàn)出來(lái)，活躍在人們的生活中。但是，不同品牌的汽車性能不同，自身質(zhì)量也有所差異。在汽車制造業(yè)追求精益求精的過(guò)程中，汽車共振問(wèn)題依然是制造商面臨的一項(xiàng)重要問(wèn)題。因?yàn)槠囋谛旭傔^(guò)程中的振動(dòng)是難以避免的，但同時(shí)汽車共振問(wèn)題的存在又會(huì)影響到駕駛者和乘客的安全。所以盡可能地降低汽車共振發(fā)生的頻率，是目前汽車制造商普遍努力的方向。

1 汽車共振概念

汽車共振是汽車制造業(yè)普遍應(yīng)用的一個(gè)專業(yè)術(shù)語(yǔ)，那么何為汽車共振呢？從物理學(xué)的角度來(lái)講，共振是指在一個(gè)特定的頻率下，某一物理系統(tǒng)比其他頻率以更大的振幅做振動(dòng)的情形，此時(shí)的這一特定頻率就稱為共振頻率。在共振頻率時(shí)，很小的周期振動(dòng)就可以產(chǎn)生很大的振動(dòng)。每一輛汽車都有共振點(diǎn)，這是毋庸置疑的。只不過(guò)不同的汽車，共振點(diǎn)一般不同，即使同一輛汽車，不同的使用階段共振點(diǎn)也可能不同。一般認(rèn)為當(dāng)產(chǎn)生共振時(shí)汽車的速度越快，車的質(zhì)量就越好。當(dāng)汽車產(chǎn)生共振現(xiàn)象時(shí)，會(huì)導(dǎo)致很多不安全因素的發(fā)生。比如汽車的共振可能導(dǎo)致汽車內(nèi)部某些零部件的提前損壞，從而減少汽車的使用壽命，增加使用過(guò)程中的不安全性；汽車的共振還可能會(huì)引起噪聲，從而影響駕駛者和乘客乘車的舒適性和穩(wěn)定性。所以，汽車共振問(wèn)題不容小視，需要汽車制造商和駕駛者高度重視。

2 汽車共振問(wèn)題產(chǎn)生的原因

汽車共振不是憑空產(chǎn)生的，每一種振動(dòng)都有其自身的規(guī)律性。我們平時(shí)常見(jiàn)的機(jī)械振動(dòng)又分為不同的類型，按振動(dòng)的原因可以分為自由振動(dòng)、受迫振動(dòng)和自激振動(dòng)；按照振動(dòng)的規(guī)律可以分為簡(jiǎn)諧振動(dòng)、非諧周期振動(dòng)和隨機(jī)振動(dòng)；按照振動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)特性又可以分為線性振動(dòng)和非線性振動(dòng)兩種。每一種振動(dòng)現(xiàn)象的出現(xiàn)，都要具有振源，然后通過(guò)振源傳播，產(chǎn)生一系列的共振現(xiàn)象。深入分析汽車產(chǎn)生共振的原因，主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面，具體表述如下：

2.1 內(nèi)部原因

汽車共振產(chǎn)生的內(nèi)部原因主要在于汽車自身設(shè)計(jì)方面，當(dāng)內(nèi)部零件設(shè)計(jì)理論數(shù)據(jù)、生產(chǎn)質(zhì)量、動(dòng)力性能、機(jī)械傳動(dòng)等因素在應(yīng)用時(shí)對(duì)汽車的固有頻率產(chǎn)生了影響，那么汽車發(fā)生共振的可能性就會(huì)大大增加。比如：當(dāng)汽車輪胎設(shè)計(jì)的不合理時(shí)，導(dǎo)致輪胎偏重、不圓，在該種情況下很容易引起振動(dòng)。常常表現(xiàn)為輪轂失圓、輪胎變形；當(dāng)擺臂、球頭松動(dòng)或間隙過(guò)大材料的性能、底盤(pán)各部件設(shè)計(jì)性能的連接配合不當(dāng)時(shí)也容易引起振動(dòng)；當(dāng)車輪在行駛過(guò)程中發(fā)生偏斜而無(wú)法達(dá)到動(dòng)平衡狀態(tài)時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的減震墊塊由于種種原因達(dá)不到預(yù)想工作效果時(shí)，必然會(huì)形成振動(dòng)波源，如果該波和車架振波向同一方向運(yùn)動(dòng)，就會(huì)產(chǎn)生共振現(xiàn)象，還有當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)安裝不當(dāng)時(shí)，也會(huì)因其發(fā)動(dòng)機(jī)共振等。在這些諸多內(nèi)部因素里，前束和地盤(pán)傾角部分對(duì)汽車影響最大，也是最容易產(chǎn)生汽車共振的要素。

2.2 外部原因

形成汽車共振的外部原因主要在于汽車行駛過(guò)程中所經(jīng)過(guò)的路面的具體情況，路面越不平穩(wěn)，即起伏程度越大，那么汽車在行駛的過(guò)程中所受到的振動(dòng)沖擊就越明顯，就越容易產(chǎn)生共振現(xiàn)象，進(jìn)而影響汽車的整體性能，增加汽車行駛過(guò)程中的不安全性。

3 有效應(yīng)對(duì)和解決汽車共振問(wèn)題的策略

汽車共振問(wèn)題是行駛過(guò)程中隱含的一項(xiàng)重大問(wèn)題，直接關(guān)系著乘車人的舒適性，同時(shí)也嚴(yán)重威脅著乘車人的人身安全。在人們要求日益提高的今天，如何有效應(yīng)對(duì)和解決汽車共振問(wèn)題成為汽車制造業(yè)面臨的重大挑戰(zhàn)。在此提出以下幾點(diǎn)有效應(yīng)對(duì)和解決汽車共振問(wèn)題的策略，以切實(shí)促進(jìn)汽車共振問(wèn)題的解決，具體如下：

3.1 發(fā)動(dòng)機(jī)性能檢測(cè)

發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)是引起汽車共振的重要因素，要想有效解決共振問(wèn)題，可以先從發(fā)動(dòng)機(jī)性能方面入手。發(fā)動(dòng)機(jī)的減振系統(tǒng)主要依靠發(fā)動(dòng)機(jī)的支撐系統(tǒng)來(lái)降低發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)，即通過(guò)減震塊來(lái)抵消發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)。目前大部分汽車制造業(yè)使用的減震塊都是剛性骨架橡膠減震塊，其工作的形式屬于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的壓縮剪切復(fù)合類型，然后通過(guò)測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的工作頻率和相應(yīng)的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)參數(shù)，來(lái)計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的阻尼效果。若檢測(cè)阻尼效果良好，結(jié)果可以完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求，那么就可以初步排除由于發(fā)動(dòng)機(jī)自身振動(dòng)所引起的共振現(xiàn)象。

3.2 前束傾角檢測(cè)

目前，借助于傳感器應(yīng)用的前束傾角檢測(cè)方法較為普遍，且前束傾角檢測(cè)需要具有專門(mén)用于該項(xiàng)的傳感器。前束傾角檢測(cè)的測(cè)量項(xiàng)目主要包括：前輪前束、前輪外傾角、主銷內(nèi)傾角、主銷后傾角；單項(xiàng)顯示，前束：1-4mm；外傾角：1°±30′；主銷內(nèi)傾角：10.5°30′±30′；主銷后傾角：3°30′±30′；通過(guò)檢測(cè)三臺(tái)前橋驗(yàn)證符合設(shè)計(jì)要求。

3.3 車輛動(dòng)平衡檢測(cè)

車輛動(dòng)平衡檢測(cè)的目的在于檢測(cè)汽車車輪在行駛過(guò)程中運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)度。一般來(lái)說(shuō)，汽車車輪的動(dòng)平衡檢測(cè)是在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行的，在該過(guò)程中，首先要清除車輪上的雜物，以保證實(shí)驗(yàn)的有效性，其次，還需要檢查輪胎氣壓，并將其穩(wěn)定在規(guī)定值，然后進(jìn)行檢測(cè)。結(jié)果車輪的動(dòng)平衡誤差不超過(guò)280克，車輪內(nèi)外平衡值適當(dāng)，且最大值＜10g，通過(guò)這項(xiàng)分析就表明車輛動(dòng)平衡對(duì)車共振具有一定影響。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，針對(duì)目前我國(guó)汽車行業(yè)存在的汽車共振問(wèn)題，我們必須積極采取措施，通過(guò)利用先進(jìn)的科技技術(shù)來(lái)加強(qiáng)對(duì)汽車性能的檢測(cè)，以切實(shí)提高汽車的品質(zhì)，促進(jìn)我國(guó)汽車制造行業(yè)的發(fā)展。

[1]閆云敬.汽車共振問(wèn)題分析與檢測(cè)[J].科技風(fēng),2016(12).

[2]羅美菊.某型車輛共振原因分析及解決措施[J].裝備制造技術(shù),2016(05).

作者單位柳州城市職業(yè)學(xué)院 廣西壯族自治區(qū)柳州市545036

朱炳耀（1987-），男，廣西壯族自治區(qū)柳州市。學(xué)士。助教。研究方向?yàn)槠嚈z測(cè)與維修技術(shù)，汽車電子技術(shù)。

●課題名稱:大型商用車“共振”的試驗(yàn)分析及技術(shù)對(duì)策；編號(hào):YB2014569。