寶馬730Li行駛中車身振動

◆文/山東　焦建剛

寶馬730Li行駛中車身振動

◆文/山東焦建剛

故障現象

一輛2014款寶馬730Li轎車，從購買后就出現行駛中車身振動現象。

故障診斷與排除

該車是在今年3.15（國際消費者權益日）之前接到的一起車輛投訴事件。車主投訴該車輛在2013年10月購置后，始終存在一系列的問題，尤其是進入2015年后，出現制動時方向盤抖動，行駛中向右跑偏的問題，曾經更換過制動盤、制動片，更換后制動抖動雖然減輕，但跑偏未解決。后來客戶到購買車輛的4S店繼續進行檢查，發現轉向系統有異響，更換了轉向機，轉向異響解決。

不久后又發現渦輪增壓閥故障，又更換了渦輪增壓閥。經過上述維修后，車輛仍存在制動抖動、車輛跑偏問題，同時客戶反映當車速在80～100km/h之間時，車身抖動較為嚴重，經多次維修，一直無法徹底解決，因此進行了投訴。

接到投訴后，筆者受當地廣播媒體的委托，與車主和4S店的技術人員對該車故障進行了確認，經初步路試檢查后，確認車輛主要問題是車速80～100km/h時車身抖動嚴重。

為了查找引起車身抖動的故障原因，筆者使用振動儀對故障車輛行駛中的振動頻率、振動位移量進行了數據采集。具體采集點設在儀表臺位置A處，換擋桿位置B處。表1是故障車在車速80～100km/h時采集的6組振動頻率和振動位移量數據。

接下來，對4S店提供的試乘試駕車進行路試，發現車速在80～100km/h時沒有車身抖動問題，同時筆者又對4S店試乘試駕車進行了數據采集，測得A、B兩處具體數據如表2所示。

對比表1與表2的兩組數據，可以明顯看到故障車在第1、2、4次數據采集時，存在振動頻率較大的問題。與正常車輛相比，其振動頻率確實偏大，振動位移量數據則基本一致。

根據車身抖動以及方向盤抖動的情況，結合檢測數據，初步判斷該故障可能與傳動系統包括輪胎、輪輞有關，于是將試乘試駕車輛的輪胎、輪輞整體更換到該故障車輛上進行路試，進一步采集A、B兩點振動數據，所測得數據如表3所示。

表1　振動儀在故障車A、B兩點所采集的數據

表2　振動儀在試駕車A、B兩點所采集的數據

表3　調換輪胎后振動儀在故障車A、B兩點所采集的數據

更換輪胎、輪輞后路試，車輛在80～100km/h時的車身抖動故障消失，這與表3采集的數據結果是一致的，這說明造成車身抖動的故障原因是由輪胎輪輞異常所致，而以上的測試結果，也得到了客戶、媒體、4S店三方的認可。

最終在確定故障原因以后，客戶就車輛存在的問題和解決方法與4S店終達成一致。

維修小結

隨著車輛逐步走入家庭，消費者對車輛乘坐舒適性的要求也在逐步提高。在廠家不斷提高NVH控制水平的同時，作為維修企業來說，對于振動噪聲方面的故障診斷要求也越來越高，如何快速找到故障原因，也是我們目前需要進一步去學習提高的目標。下面將就此故障案例，將與輪胎相關的故障判斷方法進行說明。該車輪胎型號245/50R18，輪胎半徑r=245×0.50+18/2×25.4=351.1mm=0.3511m，車速換算成車輪轉動頻率：f=1000va/3600×1/2πr=va/22.62r

這樣我們可以得到車速為60～100km/h時的輪胎轉動頻率，如表4所示。

表4　輪胎型號為245/50R18車速與輪胎轉動頻率對應關系

根據以上計算所得到的是作為該型號輪胎從60～100km/h之間的輪胎轉動頻率。如車身由于輪胎變形或車輛懸架松曠導致車身擺振發生時，可以利用振動頻率測試儀檢測發生擺振時的振動頻率，如車身擺動頻率或方向盤擺動頻率與對應車速下的輪胎轉動頻率一致時，即說明發生了擺振故障，其故障原因與輪胎變形或懸架松曠有關，具體原因需要對相關零件進行進一步檢查來確定。

如車身或方向盤發生振動，而同時我們測得的振動頻率是對應車速范圍下的輪胎轉動頻率的2倍時，即說明出現輪胎不平衡的故障。因為輪胎存在動不平衡時，輪胎每旋轉一圈，會產生2次激振，所以，輪胎振動頻率是此時轉動頻率的2倍，我們利用這一特性，即可迅速判斷其故障原因。

表5　轎車用子午線輪胎50系列轉動頻率（HZ）

表6　轎車用子午線輪胎55系列轉動頻率（HZ）

我們從表1所采集的數據可以看出，在A位置采集的數據基本是車輪轉動頻率的2倍，這就說明造成車身及方向盤振動的故障原因是輪胎動不平衡。

下面我將轎車常用的子午線輪胎50、55、60、65、70系列的滾動頻率列出，以供一線的技術人員參考使用，如表5、表6、表7、表8、表9所示。

表7　轎車用子午線輪胎60系列轉動頻率（HZ）

表8　轎車用子午線輪胎65系列轉動頻率（HZ）

表9　轎車用子午線輪胎70系列轉動頻率（HZ）

根據上述表格中列出的輪胎型號，再對應各自的車速范圍，就可以得到各種型號輪胎在相應車速下的輪胎轉動頻率，這樣，再根據振動測試儀的振動頻率測量數據，就可以很快地得出輪胎是否存在故障的結論了。