车体抖动故障诊断

hyl2323

某车（轿车），在发动机1500rpm怠速时，车体有抖动，频率为19Hz；在760rpm怠速时也是19Hz，但幅值较小；在2000rpm时，19Hz振动消失。在发动机、变速箱、车身上分别测了1500rpm时的加速度，19Hz成分的幅值分别为5mg、50mg、10mg（mg为0.001个重力加速度）。另外，车带负荷的情况下（行驶或者带档踩刹车）都不出现该抖动。下图为1500rpm车体垂向加速度的时间域曲线和频谱。请大家分析是什么原因？谢谢。

hyl2323

下图是1500rpm时，发动机和变速箱的垂向加速度频谱，分别为5mg和35mg，说明：这的35mg与主题帖的50mg是同一点不同次的测量，有点出入。

hyl2323

该19Hz振动，与发动机转速相关（760rpm和1500rpm有，2000以上就没有了），但与发动机的特征频率无关（760rpm和1500rpm对应的都是19Hz不变），而且变速箱上该频率振动幅值特别大。另外改型车，此振动只存在与自动档中，手动档无此问题，因此，本人目前认为变速箱的问题可能性较大。

hyl2323

高手，专家，快来帮忙诊断啊！

huang9057

因为对汽车不太了解，因此不好说，但从你的描述看估计与整车阻尼状况有关，不过建议先找出震源，很有可能是你所说的变速箱。呵呵，仅作参考

fagang

从振动介绍的情况来看，主要振源应该是变速箱振动。可能与齿轮有关系吧，需要研究一下。。。。。

hyl2323

奇怪的是这个19Hz（想）相对稳定，不随着发动机转速而变化，因此是否可以排除是旋转件振动的可能性？进一步测试分析发现，变速箱一端的悬挂比发动机输入端悬挂的19Hz振动幅值大，而且整个车身的振动，也是左侧（变速箱侧）比右侧的19Hz大，因此，目前认为变速箱处悬挂问题可能性较大。

[ 本帖最后由 fengchunlijdb 于 2008-4-20 09:54 编辑 ]

fagang

我想了一下这19Hz会不会是发动机总成及其悬置系统组成的弹性振动的固有频率呢？

suncaoyuan

对汽车的检测,特别是整车检测,一种是传统的模态分析(也是最有效的分析手段),包括基本的ODS,信号分析,高级模态分析,声场分析以及高级结构修正等;汽车故障更看重的是结构方面的问题(比如是否会出现或已经出现共振的问题)而并不想工矿企业中重视潜在的故障源头,所以用模态的手段更为实际有效而且早已实践多年;另一种方法就是声音的可视化研究,采用声成像及声全息2种技术将汽车产生噪声的源头找出并进行进一步的分析.

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孙曹元
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四十不惑

能否测一下19×60＝1140rpm时的振动值？

hyl2323

9#你说的模态测试对这个故障诊断有帮助，我同意，但“声音的可视化研究”我觉得没什么关系了。广告做得真是厉害。

hyl2323

谢谢fagang的8#建议，由于这个 19Hz并不与发动机转速呈谐次关系，因此排除发动机的激振力为产生19Hz的直接激励源。fagang的想法提醒了我，发动机变速箱总成是用三个悬挂安装在车体上的，受力的只有变速箱上面的一个悬挂和发动机输入端上方的一个悬挂。这样看，存在一个发动机变速箱整机振动的问题。
    实测时，变速箱的那个悬挂的19Hz振动明显比另一个悬挂大。还发现一个现象，左边车门的该振动明显比右边车门大。因此，变速箱悬挂应该是主要考虑的位置。
    但是，为什么是19Hz，还是不明白。

hyl2323

19×60＝1140rpm这个转速抖动不明显，虽然没有测，估计不会超过3mg，出现抖动的转速主要在1500rpm+-50的范围内。

hyl2323

按照整机振动来考虑，怎么解释：该频率在发动机上才5mg，而悬挂上有35mg？感觉就是整机不怎么振，座子振得厉害。值得一提的是，两个悬挂结构不同，发动机输入端的悬挂，连接发动机一端振动大，而连接车体一端振动小，有明显的减震作用。而变速箱端，感觉悬挂软连接部分整个振动得很厉害，这些是手触摸感觉的。

hyl2323

进一步测量发现：
1）19Hz不仅仅是竖直方向的振动，前后方向也有，而且幅值比较大，也就是说19Hz的振动在发动机变速箱总成的垂向和径向都存在，我现在认为是绕曲轴的扭转振动 ；
2）参考fagang 8 楼的高见，整机振动一般有六个自由度，这个绕轴的扭转自由度一般是发动机悬挂设计的重要考虑点，有文献如是说：发动机悬挂的绕曲轴旋转的振动模态，故有频率一般设计为发动机怠速的特征频率的0.7倍以下。本车怠速是760rpm，特征频率是2谐次，也就是25Hz，25Hz*0.76=19Hz，因此，19Hz很可能就是整机振动的一个故有频率。
3）换了一个悬挂，因为主观感觉，老的悬挂比较硬，换了个新的，感觉弹性好点。结果振动减半。
4）发动机绕曲轴旋转的自由度的振动，应该可以肯定是发动机的倾倒力矩引起的，究竟是哪个成分的倾倒力矩引起的19Hz振动呢？