寶馬730Li行駛中車身振動

◆文/山東　焦建剛

寶馬730Li行駛中車身振動

◆文/山東焦建剛

故障現(xiàn)象

一輛2014款寶馬730Li轎車，從購買后就出現(xiàn)行駛中車身振動現(xiàn)象。

故障診斷與排除

該車是在今年3.15（國際消費(fèi)者權(quán)益日）之前接到的一起車輛投訴事件。車主投訴該車輛在2013年10月購置后，始終存在一系列的問題，尤其是進(jìn)入2015年后，出現(xiàn)制動時(shí)方向盤抖動，行駛中向右跑偏的問題，曾經(jīng)更換過制動盤、制動片，更換后制動抖動雖然減輕，但跑偏未解決。后來客戶到購買車輛的4S店繼續(xù)進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有異響，更換了轉(zhuǎn)向機(jī)，轉(zhuǎn)向異響解決。

不久后又發(fā)現(xiàn)渦輪增壓閥故障，又更換了渦輪增壓閥。經(jīng)過上述維修后，車輛仍存在制動抖動、車輛跑偏問題，同時(shí)客戶反映當(dāng)車速在80～100km/h之間時(shí)，車身抖動較為嚴(yán)重，經(jīng)多次維修，一直無法徹底解決，因此進(jìn)行了投訴。

接到投訴后，筆者受當(dāng)?shù)貜V播媒體的委托，與車主和4S店的技術(shù)人員對該車故障進(jìn)行了確認(rèn)，經(jīng)初步路試檢查后，確認(rèn)車輛主要問題是車速80～100km/h時(shí)車身抖動嚴(yán)重。

為了查找引起車身抖動的故障原因，筆者使用振動儀對故障車輛行駛中的振動頻率、振動位移量進(jìn)行了數(shù)據(jù)采集。具體采集點(diǎn)設(shè)在儀表臺位置A處，換擋桿位置B處。表1是故障車在車速80～100km/h時(shí)采集的6組振動頻率和振動位移量數(shù)據(jù)。

接下來，對4S店提供的試乘試駕車進(jìn)行路試，發(fā)現(xiàn)車速在80～100km/h時(shí)沒有車身抖動問題，同時(shí)筆者又對4S店試乘試駕車進(jìn)行了數(shù)據(jù)采集，測得A、B兩處具體數(shù)據(jù)如表2所示。

對比表1與表2的兩組數(shù)據(jù)，可以明顯看到故障車在第1、2、4次數(shù)據(jù)采集時(shí)，存在振動頻率較大的問題。與正常車輛相比，其振動頻率確實(shí)偏大，振動位移量數(shù)據(jù)則基本一致。

根據(jù)車身抖動以及方向盤抖動的情況，結(jié)合檢測數(shù)據(jù)，初步判斷該故障可能與傳動系統(tǒng)包括輪胎、輪輞有關(guān)，于是將試乘試駕車輛的輪胎、輪輞整體更換到該故障車輛上進(jìn)行路試，進(jìn)一步采集A、B兩點(diǎn)振動數(shù)據(jù)，所測得數(shù)據(jù)如表3所示。

表1　振動儀在故障車A、B兩點(diǎn)所采集的數(shù)據(jù)

表2　振動儀在試駕車A、B兩點(diǎn)所采集的數(shù)據(jù)

表3　調(diào)換輪胎后振動儀在故障車A、B兩點(diǎn)所采集的數(shù)據(jù)

更換輪胎、輪輞后路試，車輛在80～100km/h時(shí)的車身抖動故障消失，這與表3采集的數(shù)據(jù)結(jié)果是一致的，這說明造成車身抖動的故障原因是由輪胎輪輞異常所致，而以上的測試結(jié)果，也得到了客戶、媒體、4S店三方的認(rèn)可。

最終在確定故障原因以后，客戶就車輛存在的問題和解決方法與4S店終達(dá)成一致。

維修小結(jié)

隨著車輛逐步走入家庭，消費(fèi)者對車輛乘坐舒適性的要求也在逐步提高。在廠家不斷提高NVH控制水平的同時(shí)，作為維修企業(yè)來說，對于振動噪聲方面的故障診斷要求也越來越高，如何快速找到故障原因，也是我們目前需要進(jìn)一步去學(xué)習(xí)提高的目標(biāo)。下面將就此故障案例，將與輪胎相關(guān)的故障判斷方法進(jìn)行說明。該車輪胎型號245/50R18，輪胎半徑r=245×0.50+18/2×25.4=351.1mm=0.3511m，車速換算成車輪轉(zhuǎn)動頻率：f=1000va/3600×1/2πr=va/22.62r

這樣我們可以得到車速為60～100km/h時(shí)的輪胎轉(zhuǎn)動頻率，如表4所示。

表4　輪胎型號為245/50R18車速與輪胎轉(zhuǎn)動頻率對應(yīng)關(guān)系

根據(jù)以上計(jì)算所得到的是作為該型號輪胎從60～100km/h之間的輪胎轉(zhuǎn)動頻率。如車身由于輪胎變形或車輛懸架松曠導(dǎo)致車身擺振發(fā)生時(shí)，可以利用振動頻率測試儀檢測發(fā)生擺振時(shí)的振動頻率，如車身擺動頻率或方向盤擺動頻率與對應(yīng)車速下的輪胎轉(zhuǎn)動頻率一致時(shí)，即說明發(fā)生了擺振故障，其故障原因與輪胎變形或懸架松曠有關(guān)，具體原因需要對相關(guān)零件進(jìn)行進(jìn)一步檢查來確定。

如車身或方向盤發(fā)生振動，而同時(shí)我們測得的振動頻率是對應(yīng)車速范圍下的輪胎轉(zhuǎn)動頻率的2倍時(shí)，即說明出現(xiàn)輪胎不平衡的故障。因?yàn)檩喬ゴ嬖趧硬黄胶鈺r(shí)，輪胎每旋轉(zhuǎn)一圈，會產(chǎn)生2次激振，所以，輪胎振動頻率是此時(shí)轉(zhuǎn)動頻率的2倍，我們利用這一特性，即可迅速判斷其故障原因。

表5　轎車用子午線輪胎50系列轉(zhuǎn)動頻率（HZ）

表6　轎車用子午線輪胎55系列轉(zhuǎn)動頻率（HZ）

我們從表1所采集的數(shù)據(jù)可以看出，在A位置采集的數(shù)據(jù)基本是車輪轉(zhuǎn)動頻率的2倍，這就說明造成車身及方向盤振動的故障原因是輪胎動不平衡。

下面我將轎車常用的子午線輪胎50、55、60、65、70系列的滾動頻率列出，以供一線的技術(shù)人員參考使用，如表5、表6、表7、表8、表9所示。

表7　轎車用子午線輪胎60系列轉(zhuǎn)動頻率（HZ）

表8　轎車用子午線輪胎65系列轉(zhuǎn)動頻率（HZ）

表9　轎車用子午線輪胎70系列轉(zhuǎn)動頻率（HZ）

根據(jù)上述表格中列出的輪胎型號，再對應(yīng)各自的車速范圍，就可以得到各種型號輪胎在相應(yīng)車速下的輪胎轉(zhuǎn)動頻率，這樣，再根據(jù)振動測試儀的振動頻率測量數(shù)據(jù)，就可以很快地得出輪胎是否存在故障的結(jié)論了。