汽车共振故障张连起排除法第二稿子Word文档下载推荐.docx
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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70KM-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,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13~15bar,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8~9kpa)
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(8~9kpa)。
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HOWOA7S25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,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60—80KM/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70—80KM/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60—75KM/h时,振动明显加强,且振况提前。
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
95°
2.45g*cm
65°
3.27g*cm
第二次
98°
2.42g*cm
66°
2.82g*cm
5、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:
9W4061229W406126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、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。
二〇〇九年八月十八日
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:
2011.03.16-03.18
1.2参加人员:
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/N1WA
1.4底盘号:
BN597058发动机号:
110107064857
1.5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0±
1mm,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:
3.4.1.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70-80KM/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)
二〇一一年三月二十六日
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