汽車懸架減振器故障分析

1、汽車懸架減振器故障分析隨著現(xiàn)代汽?！緲I(yè)的飛速發(fā)展旬人民生語(yǔ)水平的不斷提高，我國(guó)汽車保有量在迅速墻加.其中轎車尤為突出，而轎車又以髙速、舒適、安全被人們推為首選的交通工1匚因此，莊汽車的使用過程中如何確保汽車乘坐舒適性和行駛安全性成為乖要的問題.汽車懸架是保證汽車行駛安全件與乘坐舒適性的重要裝賈.減振器作為汽車懸架的主變部件其性能的好壞直接夠附著汽車的廳腔安全性和乘坐舒適性，因此.對(duì)汽車減據(jù)器的央效識(shí)別進(jìn)苻研究顯得尤為重要、11汽車懸架減振器故障分析汽車然架減振器的故嶂大多足在使用過稈中緩慢發(fā)生的彎駛員對(duì)減振器故諄的感覺不像對(duì)離合器打滑那樣快苴主要故障現(xiàn)惑有：旨先，在彳亍駛中車身孫功加強(qiáng)，穹道行

2、駛時(shí)車身揭動(dòng).在不平路面上fr駛時(shí)汽車跳躍或者發(fā)生側(cè)向偏移等；瓦次*腕U測(cè)到冋時(shí)也能感覺到械振辭的一些故障，如減振器漏油或外部娠傷；咼后，也可以從輪胎異常廬損狀況來判斷減旅器是否發(fā)生故障"出現(xiàn)以上減擔(dān)器故障說明減振器過早糜損，已危及廳車安全性，除此之外，也會(huì)使汽乖其他零部件加速磨損編短汽車的使用壽舫提高汽車的便用費(fèi)用.因此，有必要對(duì)懸架減振器的廊損程度、功效作用進(jìn)行檢測(cè)”以避免杼車安全事掖的發(fā)生*1.2汽車懸架減振器故障對(duì)行車安全性的影響隨若我例高速公路的快連發(fā)展，汽車療駛連度大大提高.不僅是轎車，大型客乍和貨車100km/h以上速度行駛也已常見°為了保證汽車行駛安全，汽車

3、的操縱穩(wěn)疋性H益受到重視。影響汽車操縱捷宦性的直接因素固簽咼輪胎特性，但輪胎與車身的連接部件是懸架裝置懸架特性的好壞.尤其足律振器工作特性的好壞直接影響汽車操縱穩(wěn)定性、平順性和行駛安全及油耗筈.汽車懸観是保證汽車疔駛平順性、乘坐警適性正常的一個(gè)熏婆系統(tǒng)*懇架是否正常.不僅宜接影響到其行蚯平順性、乘坐外適性，H且對(duì)汽車的行駛安仝性、操縱穩(wěn)定性、通過性和燃油經(jīng)濟(jì)性等相關(guān)性能均有不同程度的影響.因此汽車懸架系統(tǒng)中各個(gè)元件的品質(zhì)和匹配后的性能對(duì)上述性能彫響很大。懸架系統(tǒng)是由彈性元件、導(dǎo)向裝賈和減振動(dòng)器三部分組成，其中，汽車懸架最容易發(fā)生故障的元件是減振器.而減振器對(duì)汽車行駛平順性和操縱性的影響域大。在

4、奔馳190E乍上裝有具有50%效率的舊減振器和具有100%效率的新減振器進(jìn)行行車安全性的對(duì)比試驗(yàn)，具體結(jié)果如農(nóng)卜】由衷卜】可見，在汽車使用過程中對(duì)減振器損傷進(jìn)行檢測(cè)是十分必要而且有益的。農(nóng)】1廳駛安全性對(duì)比試驗(yàn)及結(jié)果分析”試驗(yàn)項(xiàng)目試驗(yàn)結(jié)果給果比牧無A3S裝疋在不平的干路面上以80kEh自線行駛時(shí)制動(dòng)裝有4個(gè)新減振器的制動(dòng)距離：33.4«左后輪裝1個(gè)舊減振器制動(dòng)距離：36n增加2.6a增加7.8%無ABS裝St任不平的干路面上以50kB/h?5道行駛時(shí)制動(dòng)裝有4個(gè)新減簸器的制動(dòng)距A：13.1a后輪彎道外側(cè)1個(gè)舊減抵器制動(dòng)距髙:15.4(n增加2.3m均加17.6%在半徑為40®

5、;不半的干路上行駛時(shí)的垠高車逢裝有4個(gè)新減抿器的極限年速:64s/h裝有4個(gè)舊減尿器的極限年速:57a/h極限車速減少10.9%滑水試齡時(shí)111現(xiàn)滑水現(xiàn)象的最高車速裝有4個(gè)新減振器的E高車速:125kn/h裝有4個(gè)舊減振器的圮高車連:109km./h最高車速減少12.8%目前，我國(guó)很多修理廠由于自身設(shè)備的原因，主要通過人工檢視和按壓車體的方法對(duì)懸架的實(shí)際情況作出判斷.并憑經(jīng)驗(yàn)確定是否需要更換和修理.這種方法主要靠經(jīng)驗(yàn)，主觀因素很大，缺乏科學(xué)性和可靠性，特別是如今很多中高檔轎車采用先進(jìn)的電控懸架技術(shù)，所以在靜態(tài)下僅憑借鑒經(jīng)驗(yàn)法是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的因此,對(duì)汽車懸架減振器特性檢測(cè)方法的研究具有十分重要的意義

6、。1.3減振器檢測(cè)方法單個(gè)減振器的檢測(cè)傳統(tǒng)對(duì)單個(gè)減振器檢測(cè)試驗(yàn)的研究己經(jīng)十分成熟，檢測(cè)減振器性能的方法主要是通過減掠器試驗(yàn)臺(tái)對(duì)單個(gè)減抿器的示功試驗(yàn)、速度特性試驗(yàn)和疲勞特性試驗(yàn)。優(yōu)點(diǎn)是測(cè)試的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、方法簡(jiǎn)單，適合對(duì)減振器產(chǎn)品質(zhì)毎的檢測(cè).這種測(cè)試方法主要是針對(duì)減振器部件生產(chǎn)廠商的產(chǎn)晶.圖1-1是減振器試驗(yàn)平臺(tái)簡(jiǎn)圖:曲柄連桿機(jī)構(gòu)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)升降臺(tái)由曲柄連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)，在垂直與水平平面內(nèi)作近似的減渚振動(dòng).減諧振動(dòng)的振幅A跟曲柄的長(zhǎng)度有關(guān)，一般的試驗(yàn)平臺(tái)將曲柄的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為可調(diào)的，以便可以通過調(diào)節(jié)曲柄長(zhǎng)度，在不同行程內(nèi)測(cè)得速度、位移、力的數(shù)據(jù)，得到更為詳細(xì)的試驗(yàn)結(jié)果。示功試驗(yàn)測(cè)試叫在一個(gè)采樣周期內(nèi)減振器所受

7、到的力與相對(duì)位移的關(guān)系曲線，如下圖：速度特性試驗(yàn)"：測(cè)試一個(gè)采樣周期內(nèi)減振器所受到的力與相對(duì)速度的關(guān)系曲線.如下圖：圖】3減扳器速皮持性圖疲勞特性試驗(yàn)：在一定的激振頻率下，通過一定時(shí)間的激振，比較減振器激振前后示功曲線圖和速度特性曲線圖，得出疲勞強(qiáng)度。作為單個(gè)減振器的試驗(yàn)平臺(tái)，國(guó)內(nèi)的研究己經(jīng)十分成熟，對(duì)我們進(jìn)一步的研究畫供了技術(shù)支持.懸架減振器檢測(cè)汽車懸架性能的測(cè)試.人們往往是先對(duì)汽車懸架減振性能進(jìn)行測(cè)試開始.汽車懸架減振性能測(cè)試方法按激振方式的不同，可分為按壓牢體法、跌落法、制動(dòng)法、共振法四種。按壓車體法是在早期的人工按壓車體觀察發(fā)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其基本原理是通過檢測(cè)裝買將車體

8、壓縮到一定位置時(shí)突於松開，車休回彈做衰減振動(dòng)動(dòng)通過光脈沖測(cè)址裝置記錄車體振動(dòng)的峰值的變化（衰誠(chéng)）規(guī)律，然后按相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型計(jì)算出汽車懸架的系統(tǒng)的阻尼值，然后與廠家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)照，從而對(duì)懸架減扳器的阻尼狀況作出評(píng)價(jià).跌落法按施力方式不同可以分為向上拉緊車體方式、向下拉緊車體方式和跌落車體方式三種，跌落法是用力傳感器測(cè)量車輪施加在臺(tái)面上的壓力，然后對(duì)離散的壓力進(jìn)行波形分析，將結(jié)果與汽車的理想減振性能曲線比較，從而作出評(píng)價(jià)結(jié)論。制動(dòng)法采用平板式結(jié)構(gòu)，檢測(cè)過程更接近路試，能夠真實(shí)地反映出車輛制動(dòng)過程中的制動(dòng)力和軸塑的變化、懸架減振、制動(dòng)側(cè)滑等性能狀況.通過汽車在平板上行駛中突然制動(dòng)，依靠汽車的制動(dòng)

9、點(diǎn)頭現(xiàn)彖產(chǎn)生掘動(dòng)激力車身加速向下時(shí)，車輪處負(fù)重增加；車身加速向上時(shí)，車輪處負(fù)重減少，由于車輛的懸架系統(tǒng)能夠衰減、吸收車身的扳動(dòng)，所以車身的扳動(dòng)經(jīng)過一段時(shí)間后就會(huì)逐漸消失，制動(dòng)法就是通過測(cè)試車輪負(fù)重的變化來反映制動(dòng)引起的車身振動(dòng)懸架系統(tǒng)逐步衰減的過程，然后用相對(duì)阻尼比來分析懸架的減振性能。共振法是目前應(yīng)用較多的一種方式，共振法分為兩種，滾筒式法和卩板式法，兩種方法都是通過垂奩方向的激振，迫使汽車懸架裝遼產(chǎn)生強(qiáng)迫振動(dòng)，使汽車發(fā)生共振現(xiàn)象，通過檢測(cè)在激勵(lì)除去后的振動(dòng)衰減過程中力或位移的振動(dòng)曲線，判斷懸架絨振器的性能，目前國(guó)內(nèi)檢測(cè)站廣泛使用的是按歐洲減振器協(xié)會(huì)建議使用的諧振式懸架檢測(cè)臺(tái).1.33諧振式

10、懸架檢測(cè)臺(tái)測(cè)試方法歐洲減搬器制造協(xié)會(huì)EUSAMA在整乍減振器不解體檢測(cè)中給出了汽乍評(píng)價(jià)指標(biāo)：附君百分比A懸架減振器測(cè)試臺(tái)旨先測(cè)航汽車停駐在測(cè)試臺(tái)時(shí)車輪對(duì)測(cè)試臺(tái)面的強(qiáng)載荷W；然后由電機(jī)驅(qū)動(dòng)偏心輪以模擬汽車在不平路面上的振動(dòng).通過慣性飛輪在-定頻率范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)快速正弦掃頻激扳，用力傳感器測(cè)取車輪共振頻率處車輪對(duì)測(cè)試臺(tái)面的最小法向作用力Fz將F杯和W的比值定義為所測(cè)車輪的附著百分比A；八7x100%(1-1)W其中W汽車瀟載荷汽車共振頻率處的最小法向作用力圖14SA-400汽于整東減掠器測(cè)試儀器一般，輪胎附著力百分比曲線如下圖所示，圖15輪胎附看力百分比曲線圖附若力評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):表12附若力評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Adh

11、esionMeasuredEuSAMAInterpretation61%to100%ExcellentdynamicwheelcontactF41%to60%Gooddynamicwheelcontact21%to40%iFairdynamicwheelcontact1%to20%Poordynamicwheelcontactf0%Baddynamicwheelcontact根據(jù)圖中曲線.在12Hz之間和1B15Hz之間.出現(xiàn)兩個(gè)峰谷.前者.出現(xiàn)在賢上質(zhì)量共振頻率處；后者，出現(xiàn)在簧下質(zhì)最共振頻率處。其中，贊下質(zhì)量主要是由輪胎、軸等部件構(gòu)成，在簧下質(zhì)雖共振頻率處，汽午輪胎附著力最小.上海工程技術(shù)

12、大學(xué)汽車工程學(xué)院的周建鵬等人，在這個(gè)方面進(jìn)行了研究，開發(fā)了一套試驗(yàn)設(shè)備，原理圖如圖1-6所示，并對(duì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行改進(jìn)，采用穩(wěn)態(tài)正弦激振和頻響擬合技術(shù)可以獲得更精確的附著百分比A和阻尼比對(duì)汽車懸萸減振器性能狀況作岀更合理的評(píng)價(jià)這種測(cè)試方法取決于頻響函數(shù)的擬合精度，而與被測(cè)車型無關(guān).從而避免了因車型不同造成的減振器實(shí)際狀況和評(píng)價(jià)的不-致.圖1-6中的試驗(yàn)平臺(tái)是跟地面同離的，測(cè)試時(shí)，將汽車的一個(gè)車輪停駐到測(cè)試臺(tái)面的中心位置.通過交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)偏心輪，偏心輪帶動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)面作近似的減諧激振，偏心輪最大振幅為e,力傳感器測(cè)取動(dòng)載荷M(f),位移傳感器測(cè)得試驗(yàn)臺(tái)面的垂直運(yùn)動(dòng)位移.車輪計(jì)機(jī)僥心輪交流電機(jī)圖汽車減振器不解體濟(jì)試儀器原理圖評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)采用附著百分比A和減振器阻尼比4（范圍應(yīng)該在:r）兩種評(píng)價(jià)方法對(duì)汽車懸架誠(chéng)振器進(jìn)行評(píng)價(jià)，