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浅析天籁L34高速行驶异响故障检修实例

2022-01-05朱小燕邹亚强蒋小健薛松

汽车实用技术 2021年23期
关键词:试车异响天籁

朱小燕,邹亚强,蒋小健,薛松

浅析天籁L34高速行驶异响故障检修实例

朱小燕1,邹亚强1,蒋小健2,薛松2

(1.常州刘国钧高等职业技术学校,江苏 常州 213025;2.常州交通技师学院,江苏 常州 213025)

车辆行驶噪音严重影响驾驶员驾驶的舒适性,对安全驾驶造成巨大隐患。文章分析了天籁L34行驶异响常见故障现象、成因及排除方法,以2018款天籁高速行驶异响故障为例,通过问诊,结合故障现象,明确诊断思路,分析原因,展开具体维修,最后故障顺利排除,为广大维修技师提供参考建议。

新天籁L34;行驶异响

引言

随着人们生活水平地不断提高,对驾驶的舒适性也有了更高的要求。各车企对汽车振动噪声标准都有严格的控制,因为汽车的噪声容易造成汽车驾驶员心理压力大、心情烦躁、疲劳、注意力不集中,对人们的健康产生慢性危害,影响人的舒适度,言语的清晰度和辨别外界的声音的速度[1]。当车辆异常噪声发生时,车辆振动噪声的来源和传播路径的复杂性,给车辆维修人员的维修工作带来了极大的困难。掌握系统分析车辆异响类型及原因的相关知识,对解决车辆异响问题具有重要意义。

1 天籁L34行驶异响分析

1.1 天籁L34简介

2003—2008年:第一代天籁(J31)是意大利一个小村庄的名字。第一代天籁基于日产的FF-L平台,该平台还包括罗兰、贵时、Altima等车型。2004年9月,国内第一台天籁在广州花都的工厂下线。其发动机选用的QR20DE 直列四缸发动机、2.3 L V6自然吸气VQ23DE和3.5 LV6自然吸气VQ35 DE,均采用XTronicCVT无级变速器。

2008—2013年:第二代天籁(J32)日产D平台,轴距2 775 mm,动力排量四引擎选择,全新2.0 L直列四缸自然吸气 MR20DE发动,以及2.5 L和3.5 L VQ系列V6发动机。在底盘悬挂与前麦克弗森+后多连杆匹配的同时,后桥改为铝H型臂结构。

第三代天籁是基于北美第五代ALTIMA,具有相同的底盘代号“L33”,没有继续底盘代号J. Mering。日产ALTIMA淘汰所有V6发动机,取代之直列发动机。底盘结构没有改变,后悬架的铝合金摆臂换成了钢件,所以价格降低了4万元左右。

2018年至今,第四代天籁(L34)仍以北美第六代ALTI- MA为基础,以雷诺-日产新CMF平台为基础,引入日产“V-Motion”家族设计风格。新车型配备2.0T可变压缩比发动机。

1.2 天籁L34行驶异响分析

1.2.1启动和怠速运行的动力总成振动异响

车辆启动时,由于发动机的运转必定会产生振动,从而引起振动噪声,发动机点火后,由于活塞连杆组的转动不平衡加剧这种振动。特别是低温冷启动时,机油的流动性非常差,需要很高的驱动扭矩,由于气门间隙过大,导致气门异响。此外,其他激励源包括汽缸压缩力变化、点火时刻变化、扭矩变化、空调压缩机等附加装置的高速转动等。车辆怠速时,发动机附件伴随车辆的使用异响也是不可避免的,具体包括链条异响,皮带异响,机油泵轴承异常,燃料泵转动异响,风扇转动的异响,空调工作时机体声音异常振动。

1.2.2起步和加速过程的振动异响

在启动和加速条件下,发动机的输出扭矩需要增加,反作用力会引起发动机摆动和振动,通过发动机动力传递到机体。单位时间扭矩增加率越高,驾乘人员的冲击感越强。在怠速启动和加速过程中,除上述振动现象外,还存在两种振动现象,即悬架弹簧质量共振和传动轴角度变化引起的振动。悬架弹簧共振的机理如下:发动机转矩变化,通过传动轴传递到车轮,驱动轴的转动作为一种激励源,引发车身的共振,这种共振现象是伴随着车体的低频共振的振动异响[2]。

1.2.3匀速行驶时车体的振动异响

(1)通常路面行驶状态分析。由于路面的复杂性,普通道路的路面状况不是有规律的,而是随机分布的,路面材料具体情况复杂,路面的振动力随路面颠簸程度的变化而改变,车身可能会发生轻微的振动与噪音,会使司乘人员倍感不适[3]。因此,为了大大提高车辆的乘坐舒适性,可以改进车辆的底盘悬架系统,直接提高驾驶舒适性和安全在汽车减震器的使用寿命方面。常见的减震器高达100 000公里,但是根据每辆车的实际驾驶条件,如果开车穿过崎岖不平的道路时,有噪音和偏软,一般是减震器有损坏或泄漏,需要更换,减震器不用等完全损坏后再更换。座椅坐垫的刚度特性是非线性的,因此很难解释其共振效率,一般来说,在标准重量条件下,谐振效率约为3 Hz~4 Hz[4]。其实,为了获得更好的座椅舒适度,座垫共振放大倍数大多设置得很小。但由于阻尼较大,其动态特性主要用于吸收高频振动来提高驾驶的舒适性。

(2)车轮转动引发的车体振动。在平坦干燥的道路上,当车速超过100 km/h时,汽车胎噪声已经是车辆噪声的重要来源。在湿滑的道路面上使低速行驶时,轮胎噪声也是最重要的噪声源。车轮转动引起的车身振动主要有以下三种情况:1)车轮滚动过程中,形成异常轮胎磨损;2)不规则路面振动和异常声音传播以及轮胎间摩擦接触;3)旋转是不平衡的。过度失衡导致变量失衡。不平衡力通过悬架系统和特殊的系统激励引起车身振动。轮胎噪声主要来自气泵效应和轮胎振动。气体效应指的是,轮胎在高速滚动轮胎变形引起的,道路之间的空气通过挤压随着轮胎滚动,空气和离开轮胎接触表面和连续挤压时“释放”,产生噪声,速度越快,汽车越重,噪音就越大[5]。此外,轮胎振动与轮胎刚度和阻尼有关。当刚度增大(如帘子线层数增加),阻尼减小时,轮胎振动增大,噪声增大。为降低轮胎噪声,胎面可采用多种花纹间距,采用高阻尼橡胶材料,调整轮胎负载平衡,减少自激振动。

(3)车体共振引发的共振异响。客舱低频共振对车辆的舒适性性能影响很大。为了提高其性能,减少乘员的疲劳,有必要进一步降低室内共振异响。客舱作为乘客座椅的空间,其结构主要由大量地板组成,具有一定的体积。室内共振异常声的来源一般有两部分,一是道路振动和发动机振动引起的固体传播异常声,二是机体运动和空气动力学异常声。根据以上分析,可以采取以下两种措施来降低客舱的异响:第一种降噪方法是降低底盘和发动机的振动,从而降低异响对客舱的影响;第二种降噪方法是降低从外部传到驾驶舱的异常声音的水平,并降低机体本身的水平。

(4)高速气流引发的异响。风异响是在高速行驶过程中,由于空气与机体表面摩擦和气压变化而产生的气流异响,它与速度的平方成正比。当车速大于100 km/h时,风噪声是主要噪声源。

(5)其他工况的车体振动异响评价。其他工况的车体振动异响具体包括:1)减速、制动、振动引起的异常响声;2)刮水器工作时,振动引起异常声响;3)门套玻璃电梯工作时产生异常振动声;4)关门时,振动引起异常声响;5)屋顶天窗异常声响;6)动力转向、制动系统产生振动和异响,发电机、电机、继电器、电磁开关工作异响;7)身体振动异常声音。

2 典型案例分析

2.1 故障现象

一辆天籁L34,VIN代码:LGBF5AE00FR3323**,行驶里程:2 000 km,客户反映车辆在过了磨合期之后跑高速,时速大约为100 km/h时听到车辆前部传出“咕咕”的响声,120 km/h声音最明显,速度降到80 km/h以下时呼声消失。

2.2 诊断思路

分析高速异响,可能的原因有:(1)动力部分在中高负荷的时候响;(2)传动部分高速传动响;(3)转动部件高速响,如轴承,轮胎,半轴等;(4)风噪声(高速时风吹过底板或是导风板等的各种风噪声)。

2.3 诊断过程

该车首次到店反映高速响的时候是在车辆行驶了2 000公里之后,技师接到单之后首先就和车主进行了路试确认,但是没有试出明显的问题,与车主沟通时,车主反映在左前方听到的响声较大,为安抚客户心理,就先保修了左前轮轴承。订货回来更换,车主取车几天后又反映响声的问题依然存在。

半个月后该车第二次回厂,在询问车主该现象出现的情况,和车主再次试车确认,仍然没有听到明显异响,和车主解释之后,车主在不大情愿的状况下提车,之后车主打电话至公司客服投诉车辆异响。

第三次入厂,此时车辆已行驶了4 000公里,车主意见较大。店领导安排多名技师多次试车确认,并没有听到有异常响声。邀约车主到店一起试车确认,车主也确认了本次试车无异常响声出现,于试车后的第二天交付车辆。技师以为至此该车辆异响问题已经解决,但车主一个月后投诉至东风公司,反映车辆出现了异响,多次维修后仍不能解决,要求退车。

邀约客户每四次回店检查,在多次沟通下,客户同意最后一次为他的车辆进行检查维修,如果此次还未能修好,将走法律途径去解决问题。主管与技师同车主试车确认故障现象,此次可以听到车辆在行驶100 km/h以上的时候有“咕咕”的异常响声,在驾驶位无法判定声音发出的部位,但在后排中央出风口处较低的位置听到声音似乎从后面传过来。此时是技师与客户第一次确认到了响声。

维修技师判定声音是从车辆的下方传出来的,升高车辆后发现该车加装了块底板拆掉后试车,故障依旧。在试车的过程中,因对异响发出的部位不明确,所以考虑对高速运动部件进行调换测试。前后调换了4轮轴承,两条前半轴,试车后发现故障依旧,又调换了4条减振器。在反复的试车过程中,通过对发动机熄火和切换档位,改变传动比的方式,排除了发动机和变速箱的可能性。

以上的维修措施之后故障仍无法排除,噪声现象声无任何改变。在试车的时候怀疑是不是声音是从车辆中部传出来的,所以声音就觉得可能比较模糊不清,就对调了排气管中段和两边的尾段。在检查的过程中还发现油箱在拍打的时候有一些不正常的声音,又在油箱上方垫了两块泡沫,但试车故障仍旧。至此维修已无从下手了,仅剩发动机和变速箱未更换了,维修陷入僵局。

在试车途中,想到如果声音是从外部传进来的,于是就拆掉后排座垫,把油泵的盖板拆下,果然这样试车的时候发现响声明显大很多而且可以辨别得出来是从油箱之前的部位传过来的。但是这样还不够,因为具体的响声部位还未确定,所以把转向柱的防尘套也拆下,进行试车确定。在这样的情况下试车在驾驶位没有听到响声增大,还是听到声音从后方传过来。基本可以确定响声在前排座椅下面发出来的。

再次分析响声源。这中间的一些部件基本都处理过了,排气管换了,排气管的隔热板也重新确定坚固过了,于是用胶布把这部分的车底有接口的地方全部都封住如图1,一试车,果然不再听到异响,风噪才是根本原因。

图1 封住部分接口图

2.4 维修措施

把胶布去掉又重新贴上反复测试确定,异响确实是由高速时风吹过底盘间的接口缝引起的。用钣金胶把车底的接口缝填上,并重新喷涂了底盘防锈,并把车底的孔洞里面都用隔音棉填充起来,再次试车确定无异响发出,到此问题排除。

3 小结

本文通过诊断天籁L34高速行驶异响故障,详细介绍了车辆行驶异响疑难故障的诊断方法。此类故障主要困难在于车辆要处于高速状态,对声音发出的部位就比较难以确定,而且最开始的思路主要都是围绕着运动部件去分析的,没有把思路放大,导致走了维修过程走了弯路。由此可见,维修技师根据车辆的实际故障现象,结合丰富的理论知识可以极大的提高维修效率。

[1]《中国公路学报》编辑部.中国汽车工程学术研究综述·2017[J].中国公路学报,2017,30(06):1-197.

[2] 黄振之.独立主减速器设计及NVH性能优化[D].长沙:湖南大学, 2019.

[3] 周华.水泥混凝土路面上重载车辆的动荷载分析[D].重庆:重庆交通大学,2018.

[4] 赵鹏程.汽轮发电机组轴系扭振机理及安全性分析[D].北京:华北电力大学(北京),2019.

[5] 庞远智.汽车性能与使用[M].重庆:重庆大学出版社,2015.

Analysis of Teana L34 High-speed Abnormal Sound Troubleshooting Example

ZHU Xiaoyan1, ZOU Yaqiang1, JIANG Xiaojian2, XUE Song2

( 1.Changzhou Liu Guojun Higher Vocational and Technical School, Jiangsu Changzhou 213025;2.Changzhou Traffic Technician College, Jiangsu Changzhou 213025 )

Vehicle noise seriously affects the comfort of drivers, the great danger of safe driving.This paper analyzes the common abnormal sound fault phenomenon, causes and troubleshooting methods of Teana L34.Taking 2018 Teana high-speed abnormal sound fault as an example, through consultation and combining with the fault phenomenon, diagnosis ideas are clarified, causes are analyzed, specific maintenance is carried out, and finally the fault is successfully eliminated, provi- ding reference suggestions for the maintenance technicians.

New Teana L34; Abnormal driving sound

U462

A

1671-7988(2021)23-152-03

U472

A

1671-7988(2021)23-152-03

10.16638/j.cnki.1671-7988.2021.023.043

朱小燕(1982.08—),女,讲师,就职于常州刘国钧高等职业技术学校,研究方向:汽车技术。

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