汽车底盘异常振动的故障分析与维修技术

2022-09-11杨敏

农机使用与维修 2022年9期

0 引言

汽车作为现阶段人们生产生活中重要的组成部分，成为人们日常生活及出行的必备交通工具之一，无论是传统的燃油汽车还是现阶段的混合动力新能源汽车、纯电力新能源汽车，在运行过程中汽车底盘都是最重要的组成部分。其中振动平顺性(NVH)是车辆的一个重要特性，直接影响汽车驾驶的安全性、稳定性、动力性及驾驶舒适性等性能，因此，对于汽车的设计及安全出行具有重要意义

。通过对生产生活中常见的汽车底盘异常振动的故障进行讲解与分析，并针对相关维修技术进行介绍。

1 汽车底盘的组成

汽车底盘是整车的运动基础，在汽车运动期间由于汽车启动、加速、制动等运动状态所带来的附加载荷均由汽车底盘所承受，并且汽车底盘也是整车安全性的主要来源。由于载荷强度较大且不均，汽车经过长时间运行底盘可能产生异常振动从而产生底盘故障，并且当出现较大故障时会导致严重的后果。

汽车底盘由行驶系统、传动系统、转向系统和制动系统组成，汽车底盘在运行过程中承受着整车所带来的载荷与振动。传动系统是指传动轴、离合器、变速箱、前桥后桥等，其中新能源汽车与传统燃油汽车由于动力来源的不同略有区别，但是整体结构框架不变。随着时代发展，人们对便捷出行的需求增加，自动挡汽车得到快速发展，由于其操作简捷、工作稳定，并且自动变速箱取消了离合器这一组成部分，整体稳定性提高。转向系统是为了驾驶员能够根据驾驶需求从而改变方向的系统

，其主要有操纵杆、转向机等组成。最初，转向系统是采用机械助力方式，但由于操作人员驾驶舒适度太低，随着发展逐渐演变成液压助力转向装置，再到电力助力转向装置，从而使转向驾驶舒适度提高。并且由于转向装置的存在，在高速运动中转向时的汽车操纵性得以提升，从而提高其安全性。制动系统主要起到在运行过程中的减速与制动，或是静止过程中的稳定，通常制动系统由制动器与驱动机构组成，其原理是在运行过程中为无规律性的路况产生的行驶问题提供一定的制动作用，使汽车安全行驶。

一是由于历史原因，水功能区内入河排污口情况不清，入河污染物量不明，造成现有部分水功能区纳污能力成果失真，限制排污总量意见也难以分解到具体的排污口，严重影响了管理效能，这也是限制排污总量与污染物减排难以衔接的重要原因。

综上所述，汽车底盘的几大组成部分是整车的根基，在车辆稳定运行中起到了重要作用。现阶段底盘的整体结构发展趋近于完整，但是人们发现在汽车运行过程中存在异常振动现象，往往不在意的低频振动会导致整机结构的不稳定，随着问题的加深，会导致严重的底盘异常振动从而威胁整车的安全性，因此，有必要对传统汽车的底盘设计及优化进行更加深入的研究。

综上所述，在车辆运行过程中，如果传动系统出现异常振动，会导致传动轴间连接螺栓出现松动与间隙，而在运行过程中这些松动难以察觉，严重时会导致传动系统崩坏解体。在维修过程中需要更换连接件，并且重新安装与调试传动轴花键与花键槽的配合，减少间隙与松动。如果出现上述后桥轴承问题，需要定期检查并及时更换磨损零件，从而减少不同程度的异响、异常振动等情况，防止汽车驾驶过程中出现一定的安全隐患。

2 汽车底盘振动

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2.1 变速箱异常振动故障与分析

变速箱的主要作用是通过控制传动系统的扭矩与速度之间的关系从而改变车速，变速箱主要有齿轮与轴结构组成，其中自动挡变速箱为螺旋齿轮、手动挡变速箱为行星齿轮。变速箱的异常噪音产生是最常见的异常振动问题，传输异响是一个高频问题。这是由于变速器中的齿数及可能对变速器壳体或某些相邻结构产生高频激励所致。变速器的异响与异常振动可能是由于齿冲击(啮合和分离)、啮合刚度变化(接触比>2)、TE(由于设计、制造和耐久性)导致，也可能是由于啮合力方向、摩擦、空气和润滑剂夹带、轮齿几何形状和齿轮传动系统动力学的变化导致。并且上述故障会导致变速器结构间隙增加，连接出现松动，进而导致汽车底盘异响。

2.2 传动系统异常振动故障与分析

传动系统是将运动和扭矩传递给车轮的机构，作为底盘中机械部件最密集的部分，传动系统由驱动轴、半轴、齿轮副、轴承和支架及其他部件组成。在传动系统中最大的问题就是运动时轴的临界转速，如果轴以其弯曲频率驱动，则会发生共振，导致轴故障，并可能与车辆分离，严重时还会导致车辆翻车，影响汽车驾驶安全。因此，轴的设计应确保其第一弯曲频率至少比最大速度高20%。另一种常见故障为动力总成弯曲。汽车的动力基本上是通过轴弯曲驱动的，汽车长时间驾驶会导致动力传动系统出现振动疲劳问题，会直接影响传动系统零部件的使用寿命，增加维修成本，为了避免耐久性问题，要求动力总成弯曲度超过点火频率一定幅度。

①一段弱磁给矿细度变粗，-0.074 mm粒级含量从50%降低到25%以下，矿物单体解离度变低，一段强磁抛尾品位升高。随着采场开采深度增加，矿石性质也随之变化，赤铁矿比例升高，矿石变得难磨，仅通过半自磨，难以将矿石磨细至合适的粒度，一段弱磁给矿细度变粗，矿物单体解离度变低，进而使得一段强磁抛尾品位从6%左右升高到8%～10%，最高达到13%以上；

汽车底盘振动是指在汽车运行期间由于横纵载荷等外力对底盘的施加作用引起的，因为汽车底盘的复杂性，以及结构中存在多种旋转部件如变速箱、转向机构等，车辆中存在众多且类型不一的振动源和类型。由于振动效应，振动传递到其他部件，确定主要振动源有时非常困难。驾驶时的振动频率通常为10～30 Hz，可以是纵向的，也可以是横向的。导致方向盘摆动的振动称为摆振，其特点是频率范围为5～15 Hz。摆振有两种类型：高速摆振、低速摆振。高速摆振通常在平坦道路上行驶时发生；方向盘开始转动时会出现低速摆振，低速行驶通过颠簸路面时产生振动。汽车底盘的抖动可以理解为在制动过程中所产生的振动，在抖动发生时仪表盘会出现明显振动，其频率为5～30 Hz，速度范围为60～80 km·h

。

2.3 离合器系统异常振动故障与分析

随着汽车的发展，手动挡汽车数量减少，离合器系统的使用也随之降低，离合器故障属于手动挡汽车底盘异常振动故障的常见情况，其中离合器由于其内部结构特性，当离合器某结构破碎时，会导致离合器整体处于故障情况，从而导致离合器故障无法使用。对于相关解决方法主要为更换零件的方式，具体故障排除方式如表1所示。

2.4 转向系统异常振动故障与分析

当转向系统出现故障时，会导致整车行驶过程中尤其是低速行驶中转向困难，并且在高速运行中转向稳定性降低，行驶过程中安全性下降。常见的原因有转向系统中转向助力泵失效、旋转阀内部漏油、前轮定位不当、汽车轮胎胎压过低、液压助力回油路不畅等情况(表2)，由于故障原因与故障原件较为分散，所以需要根据上述问题进行多方面检查，并进行相匹配的维修。