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摘要：影響車輛共振的因素較為復雜，且原因不易排查，處理不好極易發生退車等重大問題。本文對某重型牽引車行駛過程中存在的低頻振動問題進行了分析，查找出問題發生的主要因素，通過對影響因素進行加嚴控制，同時將懸架板簧結構重新進行設計優化，解決車輛行駛的共振問題。
一般來說，由于傳動系誤差積累，特別是傳動軸、車輪總成跳動偏擺量、動平衡量超差是共振故障產生的主要原因，大多數車輛都會在特定路況下出現一個或多個共振點，因車輛使用路況、行駛速度、共振嚴重程度的不同，有些可以接收，但有些就必須通過檢測、調整進行減輕或排除，以滿足用戶使用需求。本文結合某重型牽引車輛共振問題，通過對相關部件精度進行加嚴控制，同時對車輛板簧結構型式進行重新設計，收到了較好的效果。
1故障描述
1.1車輛配置參數
1.2共振特征
共振發生時車輛時速在70～80km/h范圍內，其余時速區間感受不明顯，共振形式以駕駛室前后攢動為主，頻次為4～6Hz左右的低頻振動，而該頻率區間人體感受較為敏感，對舒適性影響較大。
1.3振源判斷
反復試驗表明車輛共振只與速度有關，與檔位（不同檔位反復試驗不消除）、變速箱及離合器（加速后踩離合試驗不消除）、發動機（加速后關閉發動機不消除）、傳動系統（傳動軸更換不消除）影響因素關系不大。共振發生時，懸架系統會出現明顯抖動，尤其是中后橋及車架尾部跳動幅度、頻次與駕駛室晃動吻合，在處理過程中，通過采取控制車輪、輪胎精度、平衡量調整等措施，能起到一定效果。同時，問題車輛裝配12R22.5真空胎，輪胎外徑1085mm，在時速80km/h情況下，輪胎轉速在每秒6.5圈左右，非常接近在駕駛室內感受到的共振頻率。綜合以上因素認為，在振源的判斷上，排除發動機、傳動系等的高頻激勵，主要考慮以輪胎等的旋轉激勵引發，由車架傳遞，經前后懸置減震系統放大振幅并引至駕駛室內形成。
1.4影響因素分析
造成低頻共振的主要因素有以下幾個方面。淺析某重型牽引車輛低頻共振問題及解決措施劉永閣（中國重汽集團濟寧商用車有限公司，山東濟寧272000）摘要：影響車輛共振的因素較為復雜，且原因不易排查，處理不好極易發生退車等重大問題。本文對某重型牽引車行駛過程中存在的低頻振動問題進行了分析，查找出問題發生的主要因素，通過對影響因素進行加嚴控制，同時將懸架板簧結構重新進行設計優化，解決車輛行駛的共振問題。關鍵詞：牽引車；低頻；共振；分析中圖分類號：U472文獻標識碼：A文章編號：1671-0711（2019）05（下）-0116-02
1.4.1車輪及鋼圈徑端跳影響
輪胎、鋼圈徑端跳超差是重要因素，其徑端跳控制精度越高，相應共振程度就會減輕甚至消失。根據經驗及試驗驗證，一旦轉向輪徑端跳動量大于2mm、驅動輪輪徑端跳動量大于3mm時，車輛即可能會發生較為明顯的共振問題。單純從解決共振問題角度來說，鋼圈精度最好控制在0.8mm以內（一般主機廠標準要求徑跳≤1.5mm，端跳≤2.0mm），輪胎總成徑端跳最好控制在2mm以內（輪胎徑端跳無相應國家標準，參照輪胎廠內控標準并加嚴控制）。
1.4.2輪胎、鋼圈動平衡量影響因素
輪胎動平衡量現無國家標準，GB/T18505-2001《汽車輪胎動平衡試驗方法》僅對輪胎試驗方法進行了規定，通過對共振車輛輪胎平衡量進行測量，12R22.5真空胎合件動平衡最大值260g，根據試驗結果，結合車輛行駛情況，將其加嚴控制在200g以內較為合理。鋼圈動平衡量按照重型載貨汽車車輪技術條件，9.0×22.5型號鋼圈動平衡量要求1500g•cm，換算為平衡質量即52.5g，一般要求在50g以內。
1.4.3驅動橋輪胎定位同心度影響
在處理共振車輛過程中，部分車輛在輪胎做完動平衡后仍會存在輕微共振，經調整輪胎安裝同心度明顯好轉（調整方法為通過檢測輪胎徑向跳動高點，將高點轉動到最上端后，松開輪胎螺母進行調整），因橋制動轂與鋼圈中心孔配合精度理論應在0.2～0.6mm，輪胎安裝后并不完全與橋制動轂同心，由偏心造成高速運轉時產生的離心力影響極大，所以要進一步縮小與制動轂配合公差。
1.4.4后懸架板簧偏頻與整車頻率疊加
由板簧彈性元件與它所支撐的質量組成的震動系統決定了懸架系統的固有頻率，也是影響汽車行駛平順性的重要性能指標之一。輪胎旋轉頻率與懸架偏頻值基本一致，說明車輛易受到輪胎激勵發生共振問題?，F場采取對后板簧抽片快速驗證（改變懸架剛度），對改善共振問題有一定效果，所以后續可通過對板簧重新優化，將剛度進行調整，以避開70～80km/h常用車速共振區間。
2改進措施
2.1輪胎及鋼圈徑端跳及平衡量加嚴控制
對輪胎及鋼圈跳動量及動平衡量標準修訂，真空胎動平衡≤200g，跳動量≤2.0mm；鋼圈動平衡≤50g,跳動量≤0.8mm，并嚴格進行控制。
2.2輪胎分裝工藝調整
輪胎外側有“輕點”標記點，代表輪胎在平衡測試時重量較輕部分，在安裝時將中后橋同側的兩條輪胎按標識交叉180°對齊，同時在分裝時將氣門嘴位置與“輕點”對齊，對不平衡因素造成的影響一定程度上進行抵消。
2.3為進一步提高輪胎裝配同心度
在小批量驗證的基礎上，進一步縮小鋼圈中心孔內徑尺寸，對公差值范圍進行修訂，縮小橋制動轂與鋼圈中心孔配合間隙，使車輪裝配后檢測間隙由原0.2～0.6mm控制到0.2～0.3mm，滿足整車使用要求。
2.4將板簧剛度重新設計優化，避開常用車速共振區間
因空載與滿載時簧上質量變化較大，可選用剛度可變的非線性懸架，在載荷小時副簧不工作，當載荷達到一定值時，副簧開始與主簧共同承擔載荷，可避開常用車速共振區間，改善共振問題，調整前后板簧彈性特性見圖1、2。主簧自由剛度816N/mm，副簧自由剛度1600N/mm，空車行駛時僅主簧起作用，此時主簧夾緊剛度1050N/mm，懸架偏頻4.07，共振車速50km/h。隨著載荷的增加，共振車速會進一步降低，當主簧變形27mm時開始與副簧接觸，共振車速會突然提高，此時共振車速62.8km/h，通過計算可以有效避開70～80km/h的常用車速。
3跟蹤驗證
對10臺共振車輛進行驗證，其中4臺車輛共振較輕，6臺車輛共振嚴重不可接收，通過上述措施進行驗證。經驗證，車輛共振消失或明顯減輕，改善效果明顯。按照上述改進措施，對該車型全部進行優化提升，經3個月市場跟蹤驗證，未發生共振問題，用戶較為滿意。
4結語
通過制定標準并嚴格控制輪胎及鋼圈徑端跳及動平衡，同時減少車輪與輪轂間配合間隙，提高轉動同軸度，使車輛共振情況大幅降低；通過對板簧型式重新設計優化，降低共振區間，避開常用車速，有效提升了車輛舒適性，取得了明顯的改善效果。
作者:劉永閣 單位:中國重汽集團濟寧商用車有限公司
