振動由一系列脈衝引起。在與車速相關的振動情況下,這些脈衝由某個與車輪一同旋轉的元件的不平衡產生,並傳遞到相應的車輪懸架。
這些脈衝的頻率隨車速變化。
通常它們被懸架元件和支撐件的專門設計所衰減,除了特定頻率的「懸架固有振動」,其取決於懸架的縱向剛度。
前後懸架固有振動的出現時刻通常有很大差異,可通過車速來表達,因為車輪的「滾動半徑」不變。
車輪每轉一圈的脈衝數是相應懸架固有振動出現時刻(以車速表示)與振動出現時車速之間的比值(參見本技術通報所涉車輛前後懸架固有振動出現表)。
有兩種類型的不平衡。
- 質量不平衡:質量不平衡 = 車輪每轉一圈一個脈衝。
- 徑向跳動:幾何變形 = 車輪每轉一圈一個或多個脈衝。
振動發生在以下總成和零件上:
- 旋轉元件(輪胎、車輪輪輞、車輪裝飾罩、制動機構、車輪驅動軸、手動變速器開放式差速器半軸空心齒輪);
- 減振元件(減震器、懸架固定件和/或減振元件、副車架、齒輪齒條轉向機構、轉向柱、座椅等)。
振動源的確定
確定振動源也是診斷的一部分,但尚未系統化。
振動通過懸架傳遞,然後通過轉向節(旋轉中心)。
然後其「路徑」(或「傳遞函數」)取決於振動能量、零件之間的連接特性(固定緊度、減振元件狀態等)、其剛度或引起振動的各種可能脈衝分量。
在某些情況下,方向盤振動是由發動機支架損壞引起的。
橡膠支架元件在長期使用後會失效。
發動機旋轉元件的振動在方向盤上感覺強烈。
可以推斷,在大多數情況下,傳遞到方向盤的振動來自前懸架,並通過轉向系統傳遞。
但這也不是絕對通用的規則。
後輪輪胎的一些非常特殊的缺陷可能是方向盤振動的原因。
振動由來自與車輪一同旋轉的元件的一系列脈衝(衝擊)引起。
振動由兩類原因引起:
- 質量不平衡;
- 車輪每轉一圈一個脈衝。
前後懸架具有用於診斷的特性。
它們衰減振動,除了具有「固有振動」頻率的振動。
懸架固有振動出現時刻取決於其縱向剛度。
振動頻率由車速決定。
前後懸架的固有振動出現時刻不同。
振動診斷可確定振動來自哪個懸架(前或後),特別是確定車輪每轉一圈的脈衝數。
這些初始診斷數據可作為選擇所需技術干預的指南。
因此,從車主處獲取這些數據或進行道路測試非常重要。
產生可感知振動所需的不平衡量約為:
- 車輪 20 克(15 英寸輪輞輪胎);
- 制動盤或制動鼓 100 克;
- 車輪輪轂 500 克;
- 車輪驅動軸 1.16 公斤。
某些由發動機工作引起的振動可能會被誤認為與車速相關的振動。
在這種情況下,振動的出現很可能與發動機轉速或負荷有關。
只有通過相應檢查重現故障才能確認。
振動出現的特殊情況
振動的一個可能原因是輪胎結構缺陷。
此類缺陷在外觀上不可見。需要進行相應檢查才能發現。
注意:
當存在輪胎結構缺陷時,通常會在車輪上安裝大量平衡配重(車輪輪輞單側 50 克及以上)。懸架減震器「硬化」。
有時「振動」僅在路面特別光滑的道路上出現(高速公路或新鋪設的快速車道)。
減震器中的摩擦加上硬懸架可能引起類似振動的跳動。
此現象在正常行駛條件下(正常超車操作、較粗糙路面等)會消失。
檢查螺紋連接的擰緊力矩和懸架狀態。
安裝新零件後或在新車上,此現象會隨著零件「磨合」而逐漸消失。
輪胎氣壓過高。
輪胎充氣過度會產生跳動現象,可能被誤認為振動。
故障查找算法
檢查 1:道路測試以確定振動性質及其來源。
標記輪胎在輪輞上的位置(為減少可見性,標記位於車輪內側金屬上)。
重現振動,確認其與車速相關(在變速器多個檔位上重現振動)。
記錄出現振動的車速區間。
檢查制動對振動的影響:
– 在振動出現的車速區間內,輕微制動(直到制動蹄片接觸制動盤),保持車速,確定振動是否有變化。
檢查發動機扭矩變化(低檔位「牽引」行駛)的影響:
– 在振動出現的車速區間內,改變發動機負荷(先創造「牽引」行駛條件,然後降檔),確定此變化對振動的影響。
根據懸架固有振動出現車速表,確定振動來自哪個懸架以及車輪每轉一圈的脈衝數。
檢查 2:道路測試以確定懸架固有振動出現車速。
此檢查旨在通過在一個前輪、然後在一個後輪上人為製造不平衡(獲得車輪每轉一圈一個脈衝)來確定懸架固有振動出現車速。
進行此檢查時最好使用另一輛車(同一型號,但不一定需要相同的發動機)。
在一個前輪上安裝一個 50 克的附加平衡配重,並標記其位置(配重在車輪輪輞圓周上的位置不重要)。
保留原有配重。進行道路測試,記錄出現振動的車速區間。
結果對應於被測車輛前懸架的固有振動出現車速。
從前輪上拆下附加配重,安裝到一個後輪上。
再次進行道路測試,記錄出現振動的車速區間。
結果對應於被測車輛後懸架的固有振動出現車速。
將檢查 1 的結果與檢查 2 的結果進行比較,確定哪個懸架是振動源以及車輪每轉一圈的脈衝數。
檢查 3:道路測試以確定是否存在輪胎結構缺陷。
振動的一個可能原因是輪胎內部結構缺陷。
此類缺陷在外觀上不可見。
為檢測此缺陷,應在記錄檢查 1 中振動車速區間後,將前後輪對調(左輪放左側,右輪放右側),然後再次進行檢查 1。
如果在這次新測試中振動出現車速區間發生變化,並與另一懸架的固有振動出現車速相符,則缺陷與輪胎或車輪平衡有關。
當存在輪胎結構缺陷時,通常會在車輪上安裝大量平衡配重(車輪輪輞單側 50 克及以上)。
檢查 3 結果的可靠性基於前後懸架固有振動出現車速之間的差異。
