商用車高速行駛異常抖動問題原因分析及處理措施

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。

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