王杰,馬波,陳樂強(qiáng),程銳
(安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司,安徽 合肥 230601)
汽車在行駛過程中,由于路面上的激勵而引起簧上、簧下以及動力總成的振動,乘員能感覺到車身的搖擺、漂浮不定,產(chǎn)生一種不舒服的感覺。這種不舒服感的大小,以及影響舒適性因素的多少,是NVH的評價項目 ,本論文主要從激勵源、傳遞路徑等方面探討下引起整車抖動的主要因素,為解決抖動問題提供一個解決問題的方向。
通過 CAE可簡單分析出振動的主要傳遞路徑,如圖 1整車CAE模型,圖 2傳遞路徑,為測試分析傳遞路徑的影響,在每個關(guān)鍵的零部件處粘貼傳感器測試影響因素,傳感器粘貼如圖3所示:
圖1 整車CAE模型
1.2.1 對整車進(jìn)行主觀評價
尋找平直路面進(jìn)行主觀評價,如圖4所示,故障重現(xiàn):38km/h出現(xiàn)上下抖動(Z向),63km/h出現(xiàn)前后竄動(X向),即俯仰振動。
圖2 傳遞路徑
1.2.2 測試分析過程
對樣車進(jìn)行了原狀態(tài)測試,發(fā)現(xiàn)異常抖動在勻速行駛工況38 km/h Z向、63 km/h X 向,與之前評測結(jié)果吻合。
進(jìn)行了換件驗(yàn)證試驗(yàn),試驗(yàn)路面選擇在距離較長、行人車輛較少的瀝青路面,如圖4所示,主要對原狀態(tài)測試過程中發(fā)現(xiàn)的問題點(diǎn)進(jìn)行針對性換件并對試驗(yàn)過程中數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。試驗(yàn)過程總計六輪,分別為原狀態(tài)、更換真空胎、更換減震器、更換少片簧、恢復(fù)輪胎、恢復(fù)板簧六種方案,每一輪試驗(yàn)均是在前一輪基礎(chǔ)上更換零部件完成測試,數(shù)據(jù)依據(jù)為駕駛室座椅振動加速度值大小,如表1所示:
表1 各輪測試情況對比
更換少片簧后 38 km/h Z 向振動下降明顯,由原狀態(tài)0.058g降到 0.023g,恢復(fù)板簧后異常抖動再次出現(xiàn),增加0.062g。
更換真空胎后63 km/h X向振動明顯得到改善,由0.071g降到0.030g,恢復(fù)輪胎后振動峰值加大。
1.2.3.1 38km/h各關(guān)鍵點(diǎn)測試數(shù)據(jù)
圖5 座椅導(dǎo)軌測試數(shù)據(jù)
圖6 車架測試數(shù)據(jù)
圖7 前橋測試數(shù)據(jù)
圖8 后橋測試數(shù)據(jù)
從測試數(shù)據(jù)上分析,38km/h的振動更換減震器(減震器故障,測試數(shù)據(jù)見圖17)和少片簧效果最明顯,更換輪胎效果不明顯,主要因此抖動為簧上頻頻共振引起,所以調(diào)整板簧效果最好。
1.2.3.2 63km/h各關(guān)鍵點(diǎn)測試數(shù)據(jù)
從測試數(shù)據(jù)上分析,更換輪胎后對63 km/h的X向竄動(俯仰)影響最明顯,從測試數(shù)據(jù)上分析主要是后橋Z向(圖16所示)振動引起的,其他位置的測試數(shù)據(jù)與此無明顯的對應(yīng)關(guān)系。
圖9 座椅導(dǎo)軌X向測試數(shù)據(jù)
圖10 車架測X向試數(shù)據(jù)
圖11 前橋X向測試數(shù)據(jù)
圖12 后橋X向測試數(shù)據(jù)
圖13 座椅導(dǎo)軌Z向測試數(shù)據(jù)
圖14 車架Z向測試數(shù)據(jù)
圖15 前橋Z向測試數(shù)據(jù)
圖16 后橋Z向測試數(shù)據(jù)
表2
2.1.1 車輪
表3
車輪的徑跳會對車輪總成的徑向跳動有一定影響,需要加嚴(yán)控制。
車輪動平衡有內(nèi)胎提升到60g以內(nèi),無內(nèi)胎提升到30g以內(nèi),端徑跳有內(nèi)胎提升到1.4mm以內(nèi),無內(nèi)胎提升到1.2mm以內(nèi)。
2.1.2 輪胎
表4
通過車輪的測試數(shù)據(jù)及整車的測試分析,徑向波動力和輪胎的徑向跳動對輪胎的抖動影響明顯,此兩項指標(biāo)需要加嚴(yán)控制。
經(jīng)檢測拆解,一根減震器已經(jīng)損壞。
圖17 損壞減震器測試數(shù)據(jù)
圖18 正常減震器數(shù)據(jù)
圖19 損壞減震器圖片
經(jīng)過方案對策在更換真空胎、減震器、少片簧基礎(chǔ)上問題車輛振動得到明顯改善,達(dá)到預(yù)期目標(biāo),分別降低 60.3%和57.7%,經(jīng)與前期數(shù)據(jù)對比與五十鈴相當(dāng);主觀評價方面,38Km/h 駕駛室Z向振動基本已感覺不到,63Km/h 駕駛室X向振動改善明顯,還存在可接受的輕微抖動,共形成如下結(jié)論:
1)30-40km/h的振動主要是簧上頻頻共振引起,普遍存在,如零部件質(zhì)量不合格導(dǎo)致此問題的加劇,如:減震器不合格、輪胎動平衡不合格等。
2)60km/h的振動主要還是因車輪總成引起,本次非動平衡引起(前期通過重新做動平衡無明顯改善),因車輪總成的徑向跳動和波動力引起,通過更換車輪后有明顯改善,更換其他零部件無明顯的變化可以證明此問題的影響。
[1] 王望予.汽車設(shè)計.北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2000.
[2] 江淮汽車集團(tuán)研發(fā)中心.江淮輕型卡車設(shè)計規(guī)范.第一版,合肥: 江淮汽車股份有限公司,2006年6月.
[3] 余志生.汽車?yán)碚摫本?機(jī)械工業(yè)出版社.2000.
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