汽车共振故障张连起排除法第二稿子.docx

1、汽车共振故障张连起排除法第二稿子汽车共振故障张连起排除操作法1.定义和术语：1.1共振：共振是指一个物理系统在特定频率下，以最大振幅做振动的情形。1.2振况：汽车行驶中产生共振的实际状况。1.3振频：汽车行驶中产生共振时的振动频率，或单位时间内的振动次数，用（次/min）表式。1.4振幅：汽车行驶中产生共振时的振动幅度，用(cm)表式。1.5振源：汽车行驶中产生共振的主要系统。1.6振点：汽车行驶中产生共振的主要零部件。2.故障现状： 长期以来，汽车在行驶中，特别是重型载货汽车产生强烈的共振故障，当车速稳定在一定区间，30KM-40KM/h或70KM-80KM/h时出现振况，尤其是在一级路面或

2、高速公路上，特别明显。严重影响汽车行驶的稳定性和驾乘人员的舒适及安全感，同时造成用户不能接受故障车，经常退车处理，给企业造成极大的经济与质量信誉损失。目前在我国重型汽车生产企业，新车出厂前就不同程度存在共振现象，特别是8X4载货汽车更为明显。当然，用户后期使用中严重超载、轮胎气压不足或过高、上装改制轴荷分配不均等，致使车轮钢圈严重失圆，都是造成共振的主要因素。针对这一重大攻关课题，我经过五年探索，总结了一套排除方法，供同行们在解决问题时参考。3.原因分析：3.1汽车共振的产生：经过多年上百辆份车的试乘试驾，我深刻体验到：当故障车行驶在平坦路面上，车速在某个区间，（30KM-40KM/h或70K

3、M-80KM/h）时，汽车传动系（传动轴）的振动频率与车轮和地面滚动的振动频率重合，在这个物理系统的特定频率下，引起整车大振幅振动产生共振。反之，在二级以下不太平坦路面上，振动频率抵消，共振现象则不明显。3.2原因判断：3.2.1将车辆启动，在静止状态下，提高发动机转速，检查是否存在共振现象，若没有则通常振源不在发动机。3.2.2在平坦路面做动态试车，使车速保持在共振状态，切换变速箱挡位（高档区），若无变化，则通常可排除离合器、变速箱的原因。3.2.3将车速提高至共振区间以上进行空档滑行、踏下离合器、关闭发动机（必须由有丰富经验的专业人员在良好路况下操作），当车速降低到共振区间后观察是否改变，

4、若无变化，则振源通常在传动系统上。3.2.4将后驱动轮顶起，把前转向桥用垫块顶住（防止车辆冲出发生危险），起动发动机并达到共振车速，检查共振是否发生变化，检查传动轴是否剧烈跳动，若无变化且传动轴运行平稳，则通常振点在驱动桥车轮钢圈上。3.2.5牵引车型通常车辆加载后，共振会减轻，加载后共振加剧，则排查上装或挂车是否存在问题。3.2.6方向盘抖动，通常是前束调整不当、前轮失圆、转向杆系松动、存在运动干涉等原因造成。3.2.7上下抖动，通常是车轮失圆造成；前后抖动，通常是制动鼓失圆、上装等原因造成；左右抖动通常是车轮偏摆或一侧减震器失效造成。3.2.8解决用户共振故障车，需询问用户并试车，确定是方

5、向盘抖动？驾驶室抖动？其它地方抖动？确定是上下抖？前后抖？左右抖？并低速轻踩刹车，检查是否有振动现象。3.2.9为应付超载，一些用户把轮胎气压冲到1315bar，一旦车辆空载，遇轻微颠簸即出现跳动现象。（按照标准，轮胎气压为89kpa）3.2.10部分用户长期用高档跑低速，当发动机转速低于1000r/min（此时车速40km/h左右）时，由于超载严重，发动机动力不足，车辆出现共振，而一旦踩油门或挂抵挡，则共振大幅减弱或消失。3.3传动轴动平衡失调是产生共振的主要振源。（见案例一）3.4钢圈或轮胎失圆是产生共振的主要振点。（见案例二） 从抽查情况来看，轮胎径向失圆占40，其中径向圆跳动4.5mm

6、的占10！据相关标准规定：轮胎径向、轴向圆跳动量2.5mm；钢圈径向、轴向圆跳动量2mm，若考虑积累误差，则轮胎与钢圈装配后整体的径向、轴向圆跳动量会=4.5mm，但根据实际情况，在大于3mm时，就会出现较为明显的跳动现象。3.5车轮紧固力矩不均，造成应力集中，全车轮胎不在同一平面上，出现汽车行驶中跳动，亦是原因之一。4.排除方法：4.1排除前首先将全车轮胎气压调整稳定在标准范围内（89kpa）。4.2检查轮胎、钢圈的失圆量与偏摆量，找出失圆的车轮并标出高点，对失圆轮胎进行位置调整，并将两个失圆轮胎的高点叉开90度安装，进行路试检验。4.2.1轮胎总成失圆量的检具： 使用检具进行测量，如下图所

7、示，由于工具较为简单，可自制。 4.2.2失圆量检查方法如下：使用千斤顶将车桥顶起，使轮胎可自由转动。将检具放到轮胎胎冠中部，转动轮胎，找到轮胎上离顶杆最近的一点，使顶杆顶到该点上，固定该工具不动；转动轮胎找到轮胎上离顶杆最远的一点，测量顶杆到该点的距离，即为轮胎的失圆量。如下图所示： 转动轮胎找出最近点 找出最远点 4.2.3偏摆量的检查方法与失圆量类似，如下图所示： 转动轮胎找出最近点 找出最远点 4.2.4若跳动量或摆动量大于3mm，在排除车轮轴承、连接螺母、板簧骑马螺栓等部件连接紧固没用松动的前提下，轮胎或者钢圈存在质量问题，更换调整即可。4.3测量各轮胎的失圆量，如下.跳动量直接写在

8、了轮胎示意图里，单位mm：（举例）4.4使失圆严重的轮胎都集中到中桥上，保证后桥轮胎质量较好。然后将中桥两侧的两个轮胎的安装呈高点十字交叉形状，避免高点重合，加重跳动，如下图所示：这种方法尽量减少中桥的跳动，同时后桥集中了质量最好的四个轮胎，跳动量明显减少。4.5传动轴、轮胎总成的动平衡检测，目前传动轴总成出厂前都应经过严格的动平衡检验（采用铁块配重），轮胎总成的动平衡检测，在国内重型载货车上采用不多，只有在大型乘用客车中采用。如有设备条件对轮胎总成进行动平衡检测（采用铅块配重），其效果亦比较明显。4.6使用扭力扳手检测全车轮胎螺栓拧紧力矩（550-600NM）。采取下列步骤：4.7本排除操作

9、法同时也适用于车轮吃胎、制动摆头、行驶跑偏故障。5.案例说明：5.1案例一：关于解决重汽HOWO A7S25车型共振问题总结1、问题反馈：2009年8月5日，接到调试车间信息反馈，订单号为AXAK09070023/001的10辆车（底盘号为9W406117-9W406126）下线后，其中有9辆存在不同程度的抖动共振现象，直接影响入库发交。2、原因分析：经落实，该车型为第一次批量装车，我们从故障车中抽取一辆底盘号为9W406124的车在试车场环形跑道上试车，当速度在60MK/h之前，该车一切正常，当速度达到70KM/h时，开始振动，坐在驾驶室内感觉有抖动现象，当速度达到80KM/h时，抖动明显增

10、强，因受路况限制，80KM/h车速，只能保持半分钟时间，而且无法将速度继续提升，为了进一步分析故障模式，将该故障车开到104国道（一级路面）上继续路试，情况得到确认，当速度在70-80KM/h时，在驾驶室内感觉抖动明显，此时，后视镜、室内地板等一切均有抖动现象；速度继续提高，当达到90-100KM/h时，现象减弱。通过路试证明，该故障车在80KM/h时，抖动现象最明显。2.1、因该车型转向二桥使用上海科曼空气悬架，我们将空气悬架的刚度多次调整（通过感载阀进气量的大、中、小调节），经104国道路试，现象没有明显改观。2.2、对发动机进行静态运转，由低速600r/min至高速2000r/min工作

11、,无抖动现象。2.3、在试制车间，将该车的后桥吊起，做驱动桥空转实验，当车速6080KM/h时，振动明显，且是全车振动。2.4、初步判断振动为传动轴引起，排除车身及前桥悬挂部分，经与传动轴厂联系，重新发交一辆份动平衡合格的传动轴，更换传动轴、吊架轴承及支架。2.5、经104国道再次路试，60km/h前平稳；70-80km/h平稳；80-90km/h后基本平稳。共振现象解除。3、确认验证：在故障车抽取底盘号9W406122进行路试，当7080KM/h时，存在共振现象，为验证是否与传动轴有关，在传动轴配重块处，增加一约为300g的铁块，重新进行路试，在6075KM/h时，振动明显加强，且振况提前。

12、这进一步证明传动轴平衡破坏后，是造成共振的主要原因之一。（见下图）4、原轴鉴定：将更换后的传动轴带到传动轴厂进行动平衡试验，试验结果如下：AZ9115311360：转速：1600r/min次数角度不平衡量第一次952.45g*cm653.27 g*cm第二次982.42 g*cm662.82 g*cm5、整改方案：5.1、将剩余的8辆车进行更换传动轴，并进行路试验证效果。5.2、8月18日在试制车间更换6辆份重新组织生产动平衡合格的传动轴。对其中底盘号：9W406122 9W406126分别进行换轴前后的道路对比试验，结果70-80KM/h共振现象明显减弱，属能接受状况。6、本次结论：6.1、

13、共振模式：6.1.1、振况:60KM/h前稳定，70-80KM/h范围震动，90KM/h后减弱；6.1.2、振频：80次/min；6.1.3、振幅：3-5mm;6.1.4、振源：传动轴总成；6.1.5、振点：车轮钢圈。（采用真空胎钢圈有利降低共振）6.2、通过研究分析及反复道路试验证明，传动轴的不平衡量与共振有直接关系。6.3、据调查本批车装用08年库存传动轴，橡胶吊架轴承老化也是考虑因素之一。6.4、认真总结，为下一步解决其它车型共振问题提供一定的经验积累。 二九年八月十八日 5.2案例二：关于动态AUDIT评审严重共振故障排除报告1、 评审车辆明细：1.1评审日期：2011.03.16-0

14、3.181.2参加人员：集团质量部 赵军 卡车质量部 李秋生 张连起 樊荣海 蔡仑 林琳1.3车型：ZZ3257N4347C1/N1WA1.4底盘号：BN597058 发动机号：1101070648571.5评审车辆图示 2、问题状况： 该车由济南至江苏，经1500KM京沪高速公路动态路试，在70KM/h车速时出现严重共振故障，因上下颠簸厉害，造成驾驶员无法控制油门、操纵车辆，致使驾乘人员在座椅上坐不住，在卧铺上躺不下，这种状况实属用户不能接受的重大故障。3、解决措施：3.1卡车质量部随即成立以部长孙元波为组长的QC公关小组，抓住这一典型案例，运用汽车共振故障张连起排除法，展开分析研究，同时对

15、该故障排除法进行验证，本着故障排除先易后难的规则，重点从下述步骤开展。3.2第一步，检查传动轴紧固力矩和平衡、跳动量，并将吊架轴承至中桥带伸缩节传动轴旋转180重新安装，经104国道一级路面试车，结果振况无明显改善，可以判断传动轴不是引起该车共振的主要因素。3.3第二步，对前束进行了测量，前束值约为2mm，子午胎规定前束值为01mm，前束基本正常。3.4第三步，也是关键步骤，检测车轮总成失圆、跳动量。该车轮胎为三角牌12.00R20子午胎，首先将全车轮胎气压检查保持在7.5-8Kpa,全车轮胎螺栓紧固力矩重新标定在550-600Nm,然后利用自制检具对全车车轮进行跳动量测量，数据详见下图：3.

16、4.1.结果显示，该车左中外轮失圆、跳动量最大为6mm，右中内轮为4mm,左后内轮为5mm，共有三个车轮总成超标，存在失圆质量问题。3.4.2依据测量结果，利用本车轮胎进行调整，调整后车轮跳动量如下图：3.4.3车轮调整说明，将跳动量最大为6mm的左中外轮与备胎（经测量跳动量为3mm）对换；将跳动量为4mm的右中内轮与跳动量为2mm的右前轮对换；将跳动量为5mm的左后内轮与跳动量为1mm的右前轮对换。然后经104国道一级路面试车，结果振况发生明显变化，该车70KM/h共振区间消除，后桥各车轮运转基本平稳，但是，振区降至35-40KM/h,该区间出现上下和左右晃动振况，由此可见跳动量分别为4mm

17、和5mm的两个前轮是问题根源。3.4.4挑选两个跳动量为1mm 的同厂牌、型号的车轮，更换该车左右前轮，再经104国道一级路面试车，最终结果是：35-40KM/h时车辆运转平稳，共振消除，70KM/h共振区间共振消除，80KM/h左右时只有轻微振感，属用户可接受范围。调整最后的全车车轮失圆、跳动量图示如下：4、小结和建议：4.1该车经集团质量部再次确认、验证，情况属实，要求认真总结，并在各车型、各整机厂进行验证推广。4.2车轮总成的失圆、跳动量超差是造成整车共振的主要因素之一。4.3前轮失圆、跳动量超差会造成整车35-40KM/h中低速时共振，后驱动桥车轮失圆、跳动量超差会造成整车70-80K

18、M/h高速时共振。4.4卡车质量部对失效的故障件采取封件措施，送检验室按图纸标准要求进行拆检。4.5建议尽快依据相关标准制定关于车轮钢圈、轮胎的失圆、偏摆、跳动量及平衡量检验入库程序，要求各供应商严格控制零部件制造标准，相信新车共振故障率会降低50%以上，避免影响整车生产入库和用户退车，给企业造成极大的质量与经济损失。 6.总结：综上所述，可以证明采用该汽车共振故障排除法，能够解决和处理大部分这样的疑难杂症，降低共振状况，达到用户接受程度。以上的实践与方法，为下一步更深刻研讨、治理汽车共振故障提供了丰富的数据和经验，当然，也难免有不当之处，感谢用户和同行们通过直接交流和网络沟通提供了宝贵见解，深信困难、问题很多，但办法会更多，让我们共同努力，为我国汽车行业优质发展尽职尽责，做出更大贡献！（第二稿） 二一一年三月二十六日