趙春雨 張廣會(huì)

摘 要：商用車行駛異常抖動(dòng)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(dòng)是所有抖動(dòng)問題中最常見的，也最容易引起用戶報(bào)怨的問題。本文詳細(xì)分析了整車異常抖動(dòng)問題產(chǎn)生機(jī)理和排查方法，并針對(duì)高速行駛異常抖動(dòng)問題給出了行之有效的處理措施。

關(guān)鍵詞：異常抖動(dòng);固有頻率;動(dòng)平衡

1 前言

發(fā)生高速行駛異常抖動(dòng)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(yàn)。一般空載狀態(tài)比滿載嚴(yán)重，路面越好，抖動(dòng)問題越明顯。乘員的主觀感受為，車輛在故障車速時(shí)有明顯的X向-前進(jìn)方向（或Y向-側(cè)向）的低頻聳動(dòng)，類似于騎馬的感覺。

2 問題產(chǎn)生機(jī)理

車輛行駛過(guò)程中，當(dāng)輪邊旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的激勵(lì)頻率與簧上質(zhì)量振動(dòng)系統(tǒng)固有頻率重合時(shí)，就會(huì)發(fā)生共振現(xiàn)象，也是就我們所說(shuō)異常抖動(dòng)現(xiàn)象。

固有頻率是車輛的固有屬性，所以處理異常抖動(dòng)問題主要有兩種思路：

1）減少激勵(lì)源的能量輸出，車輛行駛時(shí)主要激勵(lì)源見圖1。

2）根據(jù)無(wú)阻尼固有頻率計(jì)算公式：fn=，通過(guò)改變振動(dòng)系統(tǒng)的質(zhì)量或者改變系統(tǒng)剛度來(lái)改變固有頻率，避開常用車速時(shí)輪邊對(duì)應(yīng)的激勵(lì)頻率，從而消除車輛的異常抖動(dòng)。

3 原因查找

1）空檔滑行測(cè)試：將速度提高到略高于振動(dòng)出現(xiàn)的速度后將車輛掛空檔滑行，如果掛空檔時(shí)在振動(dòng)車速段仍有振動(dòng)，則振動(dòng)對(duì)車速十敏感。此時(shí)，發(fā)動(dòng)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(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)試：找到振動(dòng)出現(xiàn)的速度，確定此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速后減速并安全減低一檔，提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速到故障時(shí)轉(zhuǎn)速。如果在相同的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下振動(dòng)再次出現(xiàn)，則發(fā)動(dòng)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(cè)試，對(duì)確認(rèn)測(cè)試結(jié)果，見圖2。

4 固定車速異常抖動(dòng)問題處理

4.1 故障狀態(tài)確認(rèn)

如果通過(guò)排查后，確定振動(dòng)現(xiàn)象與車速?gòu)?qiáng)相關(guān)，那么可以確定振源來(lái)自驅(qū)動(dòng)橋或輪邊。

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

4.2 輪胎總成跳動(dòng)的排查與控制

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

測(cè)量時(shí)，重點(diǎn)關(guān)注中間三條（或兩條）花紋的跳動(dòng)情況。徑向和軸向跳動(dòng)值應(yīng)小于2mm。

4.3 輪胎總成動(dòng)平衡控制

4.3.1 動(dòng)平衡機(jī)操作要點(diǎn)

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(shí)保證車輪旋轉(zhuǎn)中心與動(dòng)平衡機(jī)旋轉(zhuǎn)軸同軸度，要避免安裝過(guò)程中對(duì)動(dòng)平衡機(jī)旋轉(zhuǎn)軸的沖擊。鎖緊輪胎時(shí)，應(yīng)該慢速轉(zhuǎn)動(dòng)輪胎，旋轉(zhuǎn)擰緊，均勻受力。

3）測(cè)出不平衡量后，按測(cè)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(yàn)。每個(gè)輪胎總成動(dòng)平衡塊個(gè)數(shù)不超過(guò)3個(gè)。

4.3.2 輪胎總成動(dòng)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(shí)際調(diào)整過(guò)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(duì)輪輞進(jìn)行動(dòng)平衡測(cè)量，挑選不平衡量相對(duì)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?jī)?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(dòng)平衡機(jī)精度簡(jiǎn)易檢驗(yàn)方法

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

5 結(jié)論

通控制輪邊的尺寸和動(dòng)平衡，我們?cè)趯?shí)際工作中多次解決了用戶的異常抖動(dòng)問題，但從根本消除異常抖動(dòng)問題，還要從振動(dòng)系統(tǒng)固有頻率的控制入手。通過(guò)對(duì)標(biāo)進(jìn)口車發(fā)現(xiàn)，國(guó)外樣車板簧上質(zhì)量固有頻率相對(duì)較高，有效避開了90km/h以下常用車速對(duì)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(dòng)問題的重點(diǎn)努力方向。

參考文獻(xiàn)：

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

[2]武田信之（日）.載貨汽車設(shè)計(jì).人民交通出版社.

[3]熊詩(shī)波，黃長(zhǎng)藝.機(jī)械工程測(cè)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(dòng)、模態(tài)分析的入門與進(jìn)階.機(jī)械工業(yè)出版社.