汽车噪音和振动问题剖析

　在车辆故障中，噪音和振动故障是比较难诊断的，特别是车辆行驶中或行驶在特殊道路环境下才出现的故障，往往会给技术人员的诊断和维修带来困难。而且目前还没有完善的诊断仪器能对这类故障进行准确的诊断，在维修中往往只能更多地依赖于经验和零件的互换来排除故障。如何更准确快捷地对这类故障进行诊断呢?让我们先了解一下何为“噪音”和“振动”。
　　
　　一、噪音
　　
　　1．噪音
　　在一些专业资料中，噪音通常论文联盟http://是指令人产生烦躁和不安的声音，我们不能机械地用某个指标来对噪音进行判断。汽车排气的轰鸣声在赛道上可以认为是赛车的音乐；优美的音乐对不同的欣赏者来说，可能会被认为是噪音。在实际工作中我们经常会遇到这种情况，当客户接到已经维修完毕的车辆后非常生气，“我要求你们排除的是车轮的那种怪怪的声音而不是你们说的减振器的声音，车轮的怪声让我担心轮胎会跑掉。就算减振器坏了，我暂时可以忍受。”所以，在诊断汽车噪音故障前，一定要认真听取客户对噪音故障现象的描述，这将决定你是否能顺利排除故障；故障排除后一定要请客户来进行验证。这就是我们常说的“问诊”，后面我们还会继续讨论。
　　
　　
　　2．声音的衡量指标
　　(1)响度——声音的响度是由人耳感受的声压的大小来决定的，声波振幅越大，相应声压越大，人耳感知的声音就越响。wwW.11665.CoM
　　(2)音频——音频是由声波的频率来决定，频率越高，音频就越高，也就是我们俗话说的“尖声”。
　　(3)音调——音调是由声波的波形来决定，同样一个音调，钢琴和小提琴演奏出来的声音是不同的(图1)。
　　
　　3．声音的速度
　　声音的传播速度受温度影响较大。在0℃时，声速为331．5m／s。每增加1℃，速度增加0．61m/s。另外，声音与传播的媒介也有关系，在水中声音传播的速度为1500m／s，如果在金属中传播，速度将增加到5000m／s。
　　
　　4．车内声音的共鸣反应
　　由于在车内空间中存在声音共鸣现象，一个低频的声音会产生很大的“隆隆”声。表1对车内出现的共鸣声进行了说明。
　　
　　表1中仅仅描述了轴向振动引起的车内共鸣现象，在实际当中还同时存在垂直、左右等不同方向振动的叠加。这样要想通过改变车内形状和尺寸来降低车内的共鸣是很难办到的，唯一可行的方法就是降低车内噪音本身的频率水平。
　　
　　5．汽车噪音频率分布范围
　　通过对汽车各种噪音频率分布(表2)的了解，有助于技术人员将采集到的噪音信号进行定性分析和判断，为我们在噪音故障诊断过程中提供新的思路和方法。
　　
　　
　　二、振动
　　
　　实际上噪音的来源都可归因于各种不同类型的振动，我们在讨论噪音的过程中，一定要考虑振动所造成的影响。
　　
　　
　　1．振动的衡量指标
　　(1)频率——指在每秒钟振动的次数，也可表述为振动的速度。振动频率越高，表示振动的越快。
　　(2)振幅——指振动的强度。振幅越大，振动越强。
　　(3)振动波形——就像声波一样，每一种振动都有不同的振动波形。波形取决于振动元件的材料和外界的诱导力。图2表述的是几例不同的振动波形。
　　汽车行驶中过大的振幅将使乘员的舒适感下降，通过减振器对振幅的衰减，可以提高舒适性。同样，当车辆各种振动频率接近或相同时，会产生共振，引起振幅的叠加，从而降低驾乘舒适性。
　　所以我们在排除振动方面的故障时，一定要分清是由于振动本身的振幅引起还是由于共振引起。从而顺利排除故障。
　　
　　2．汽车上振动产生的主要原因
　　
　　(1)发动机运转引起的振动
　　由于发动机运转时，曲轴转矩的变化，引起旋转部件的不平衡，产生振动。
　　4缸发动机曲轴每转1圈，就会产生2次转矩变化；6缸的发动机曲轴每转动1圈，会产生3次转矩的变化。这种转矩变化产生于不同的方向，所以不同方向的转矩变化越多就越容易对振动产生抵消和衰减。因此，6缸机的稳定性优于4缸机。特别是采用v型布置的发动机，发动机的稳定性更为出色。
　　
　　
　　(2)不平衡的旋转件引起的振动
　　简单地说，由于部件的旋转中心产生了偏移，从而产生了这类振动。该类振动包括静态和动态。我们可以这样去理解：静态的平衡是指发生在一个平面内的，动态的平衡是指发生在不同平面内的。离心力是随着转速的增加而上升的，因此一个微小的不平衡随着转速的增加，会产生很大的不平衡，因此我们在检查振动故障时，就不得不考虑转速带来的巨大影响。例如，当一个直径20cm的车轮有60g的不平衡，在1200r／min时将会产生186n的不平衡力。图3清楚地表述了离心力与速度的关系。
　　
　　(3)万向节传动角度引起的振动
　　传统万向节有不等速传动的特性，并且动力传递角度越大，产生的不平稳传动就越大。车辆在行驶过程中，由于万向节传递角度随着道路状况的变化而变化，从而导致了车辆振动的发生。现代汽车，随着等速万向节的使用，这类振动发生的可能性大大降低，这里就不作详细的阐述。
　　
　　(4)轮胎不均匀引起的振动
　　轮毂和轮胎的不均匀和失圆，会直接导致车轮在行驶中径向力和轴向力的不断变化，从而引起车身的振动。所以在诊断这类问题时，不能忽略对轮胎、轮毂失圆和不均匀性的检查。
　　
　　3．振动和噪音与车速的关系
　　表3列出了车辆典型的振动和噪音产生的车速范围，供大家参考。
　　
　　从表3可以看出，车辆在60—90km／h的车速段是振动的集中发生段，所以在维修诊断过程中一定要考虑车速的影响。
　　
　　三、异常噪音和振动的故障诊断方法
　　
　　由于噪音与振动总是同时出现的，我们不能孤立地去看待噪音和振动，下面就以噪音为例进行说明。
　　在美国有一项调查表明，在汽车故障诊断中最难处理的莫过于间歇性的电器故障和噪音，因为我们往往很难再现客户反映的故障现象，而且很难准确定位故障发生的部位。这样，正确的维修方法将显得尤为重要(图4)。
　　
　　
　　1．信息收集
　　这是整个流程中最重要的步骤。很多有过诊断噪音和振动类故障的技术人员都不得不承认，再现此类故障是一件很困难的工作。有时就算能够再现故障，但是繁杂的噪音使他们一时无法判断客户到底想修理什么地方。因此，尽可能地从客户处收集相关信息，是能否快速准确排除故障的一把至关重要的钥匙。当然，最好的方法是与客户一起试车，共同确认客户真正关心的问题。从以下几个方面来进行信息收集(也