汽車轉(zhuǎn)向擺振原因分析

1、 裝用充氣輪胎的汽車轉(zhuǎn)向輪在一定工況下會(huì)發(fā)生繞主銷的持續(xù)擺動(dòng)，并且這種振動(dòng)將會(huì)通過轉(zhuǎn)向系傳遞到轉(zhuǎn)向盤上，甚至引起整車的明顯振動(dòng)，這種復(fù)雜的振動(dòng)被稱為擺振 。 轉(zhuǎn)向擺振是一種非常有害而又很普遍的振動(dòng)現(xiàn)象，對(duì)汽車的操縱穩(wěn)定性、行駛平順性、動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性和安全性都有一定的負(fù)面影響。 根據(jù)引發(fā)振動(dòng)的類型分為1、強(qiáng)迫型 強(qiáng)迫型擺振是由周期性干擾源引起的，此時(shí)擺振周期與干擾周期一致。2、自激型 自激型擺振是一種非線性動(dòng)力學(xué)失穩(wěn)現(xiàn)象，它的發(fā)生不需要周期性的激勵(lì)源，也不像強(qiáng)迫型那樣有明顯的共振車速，可能發(fā)生擺振的不穩(wěn)定車速的范圍較寬，而且并不是在不穩(wěn)定車速范圍內(nèi)擺振會(huì)必然發(fā)生，其發(fā)生與否要看受到的激勵(lì)是否

2、夠大。 轉(zhuǎn)向輪的強(qiáng)迫振動(dòng)主要是由于車輛行駛時(shí)左右前輪及制動(dòng)鼓端擺、徑擺等不平衡質(zhì)量在車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生慣性力造成的。這類振動(dòng)的特點(diǎn)是其振動(dòng)頻率與車輪轉(zhuǎn)動(dòng)頻率一致，通過計(jì)算振動(dòng)頻率與車輪轉(zhuǎn)速能夠比較容易地作出判斷?？朔@類振動(dòng)的方法也比較簡單，通過檢測(cè)消除不平衡質(zhì)量問題就可以得到解決。而車輛的自激振動(dòng)則復(fù)雜得多，它與系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、阻尼、剛度、前輪定位參數(shù)、車速、輪胎動(dòng)態(tài)特性、車輪載荷及路面情況等很多因素有關(guān)。直到目前為止，尚無法用一個(gè)較完善的數(shù)學(xué)模型對(duì)上述關(guān)系加以準(zhǔn)確描述。根據(jù)發(fā)生擺振的速度分為1、低速擺振（4070KM/h）2、高速擺振（100KM/h以上） 早期的擺振研究都是針對(duì)低速擺振進(jìn)行的

3、。隨著高速公路的發(fā)展與汽車技術(shù)的進(jìn)步，汽車行駛速度不斷提高，轉(zhuǎn)向輪高速擺振逐漸成為各大企業(yè)研究重點(diǎn)。高速擺振有別于傳統(tǒng)的低速擺振，低速擺振表現(xiàn)為汽車在路面上出現(xiàn)蛇行現(xiàn)象，轉(zhuǎn)向盤的抖動(dòng)可憑眼睛明顯觀測(cè)到；而高速擺振的特點(diǎn)是高頻微幅，轉(zhuǎn)向盤的抖動(dòng)已難以憑人的眼睛觀察到，只有通過人體感覺或儀器測(cè)量才能得到，其振動(dòng)頻率一般高于10HZ并且汽車不出現(xiàn)明顯的蛇行現(xiàn)象 產(chǎn)生前輪搖擺的原因 前輪搖擺是一復(fù)雜的擺動(dòng)問題，其原因是多方面的，它除了與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造和維修工藝有關(guān)外，在使用中出現(xiàn)搖擺故障時(shí)，還與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)松曠、前輪定位失常和前輪不平衡等因素有關(guān)。 (l)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)松曠的影響。轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)除了傳遞來自方向盤的轉(zhuǎn)

4、向扭距之外，還有阻止轉(zhuǎn)向輪自動(dòng)偏轉(zhuǎn)的作用。若轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)各配合件磨損松曠、各球節(jié)磨損過甚間隙過大，將會(huì)使轉(zhuǎn)向傳動(dòng)系統(tǒng)阻尼作用減弱，振動(dòng)位移量加大，前輪穩(wěn)定效應(yīng)降低。(2)前輪定位參數(shù)失常的影響。前輪定位包括前輪外傾、前輪前束、主銷內(nèi)傾和主銷后傾4個(gè)要素，且不同型號(hào)的車型都有各自的參數(shù)值。如果前橋彎扭變形，主銷與襯套磨損過于松曠，鋼板彈簧固定松曠或錯(cuò)位等都會(huì)使前輪定位參數(shù)失常，從而破壞了轉(zhuǎn)向輪的穩(wěn)定效應(yīng)，引起前輪搖擺。轉(zhuǎn)向輪定位參數(shù)增大主銷后傾角增大主銷內(nèi)傾角增大車輪外傾角增大前束角擺振峰值 增大減小減小增大(3)前輪質(zhì)量不平衡的影響。前輪質(zhì)量不平衡，對(duì)轉(zhuǎn)向輪的跳動(dòng)和搖擺都有影響。造成前輪質(zhì)量不平衡

5、的具體因素有:前輪輪盤、輪轂和輪胎等的加工精度不高，材料及其密度不均勻;裝配時(shí)，輪胎、輪盤和輪輞等裝配不同心;輪胎磨損不均勻，外胎修補(bǔ)或翻新。另外，轉(zhuǎn)向系剛度太低，前鋼板彈簧U形螺栓松動(dòng)或鋼板銷與其襯套配合松曠，轉(zhuǎn)向系與前懸掛的運(yùn)動(dòng)互相干涉，道路不平，貨物裝載不合理等對(duì)前輪搖擺也有影響(4)輪轂軸承松曠或損壞的影響。 輪轂軸承松曠或損壞就不能有效地受到軸向牽制，車輪遇到阻力就會(huì)在轉(zhuǎn)向節(jié)軸上徑向擺動(dòng)，從而牽動(dòng)車輪沿主銷搖擺。(5)輪輞變形的影響。 輪惘變形，車輪滾動(dòng)必然產(chǎn)生搖擺，輪胎螺絲松動(dòng)，也會(huì)產(chǎn)生前輪搖擺的后果(6)前鋼板彈簧繞度或片數(shù)不一致的影響。 前左右鋼板彈簧繞度或片數(shù)不一致，不僅會(huì)使

6、前輪定位失常，而且會(huì)使車架傾斜，使得兩前輪承載質(zhì)量不均，也容易引起前輪搖擺 (7)車架變形或車架剛性差的影響。 車架變形，如同前鋼板彈簧繞度或片數(shù)不一致的后果。車架剛性差，遇到顛簸，使承載重心交變游動(dòng)，造成前輪搖擺 (8)輪胎氣壓過高的影響。 輪胎氣壓過高，遇到顛簸便過于彈跳，再加上其他不良因素，也會(huì)引起前輪搖擺。(9)貨物裝載不合理的影響。 貨物裝載過于靠后或過于偏左偏右，以及載物重心容易交變、游動(dòng)者(如油罐車、灑水車等)，使前輪輕飄，交變游動(dòng)而引起前輪搖擺。前輪搖擺的診斷與排除 前輪搖擺嚴(yán)重地破壞了汽車行駛的平順性，直接影響了行駛安全和運(yùn)輸效率。因此，若出現(xiàn)前輪搖擺故障，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行檢查診斷

7、并加以排除。排除方法:可采取分段逐步檢查。 第一步，檢查轉(zhuǎn)向系各部位的配合是否松曠，若松曠，應(yīng)予以調(diào)整或修復(fù)前輪定位是否合乎規(guī)范要求(若前束值過小或過大，應(yīng)進(jìn)行調(diào)整正確的前束，使前輪不搖擺，且輪胎磨損正常 。第二，若經(jīng)查無異常時(shí)，再架起后橋，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)掛高速檔，使驅(qū)動(dòng)輪達(dá)到路試時(shí)擺振的車速，若車身和轉(zhuǎn)向盤都抖動(dòng)，則為傳動(dòng)系有故障，否則可確定為前橋、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有故障。第三步，當(dāng)確定前橋、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有故障時(shí)，應(yīng)頂起前軸，拆下直拉桿，使之與搖臂分開，推動(dòng)搖臂和轉(zhuǎn)動(dòng)前輪，再確定故障是在轉(zhuǎn)向機(jī)還是在聯(lián)動(dòng)裝置，分別予以檢查和排除，頂起前輪后，沿軸向扳動(dòng)輪胎，若有軸向移動(dòng)，則應(yīng)進(jìn)行調(diào)整輪轂軸承。第四步，檢查前輪

8、質(zhì)量是否平衡。首先，察看前輪是否裝用了翻新胎，外胎有無嚴(yán)重?fù)p傷，若有應(yīng)予以更換，若無，可用輪胎平衡儀進(jìn)行檢查前輪的質(zhì)量。若無車輪平衡儀，可以用簡便的方法進(jìn)行:將前橋頂起，分別轉(zhuǎn)動(dòng)左右輪，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)著的前輪完全靜止后，用粉筆或油漆在輪胎下緣做一標(biāo)記，而后再次進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，如若每次轉(zhuǎn)動(dòng)靜止后的靜止點(diǎn)均在同一位置上，則證明車輪不平衡，若靜止點(diǎn)毫無規(guī)律，則證明車輪基本平衡。第五步:檢查前鋼板彈簧U形螺栓，前鋼板梢與襯套等處是否松曠，若松曠可予以修復(fù);若不松曠，再檢查左、右兩架鋼板彈簧的厚度、片數(shù)，弧高、長度和新舊程度是否一致，若不一致予以調(diào)整第六步，經(jīng)過上述檢查均無問題，則應(yīng)考慮轉(zhuǎn)向系的剛度、貨物的裝載情況、輪胎氣壓和不平道路的影響等總之，在排除前