汽車共振問題分析

文/朱炳耀

汽車共振問題分析

文/朱炳耀

隨著人們生活水平的提高，汽車已經逐漸成為人們出行最普遍的方式。大街上，來來往往的汽車川流不息，隨處可見。但同時伴隨著人們生活品質的改善，人們對汽車性能的要求也越來越高，主要表現在人們越來越關注汽車的安全性、舒適性、速度、噪聲等方面。綜合分析，影響汽車這些性能的原因歸根結底就在于汽車共振問題。本文在詳細介紹汽車共振概念的基礎上，對汽車共振問題產生的原因進行了進一步的分析，并就如何有效應對和解決該問題提出了自己的建議，以供參考。

汽車 共振 問題分析

隨著時代的發展，汽車制造業獲得了很大的發展空間。近些年來，各種品牌，各種型號的汽車如雨后春筍般地涌現出來，活躍在人們的生活中。但是，不同品牌的汽車性能不同，自身質量也有所差異。在汽車制造業追求精益求精的過程中，汽車共振問題依然是制造商面臨的一項重要問題。因為汽車在行駛過程中的振動是難以避免的，但同時汽車共振問題的存在又會影響到駕駛者和乘客的安全。所以盡可能地降低汽車共振發生的頻率，是目前汽車制造商普遍努力的方向。

1 汽車共振概念

汽車共振是汽車制造業普遍應用的一個專業術語，那么何為汽車共振呢？從物理學的角度來講，共振是指在一個特定的頻率下，某一物理系統比其他頻率以更大的振幅做振動的情形，此時的這一特定頻率就稱為共振頻率。在共振頻率時，很小的周期振動就可以產生很大的振動。每一輛汽車都有共振點，這是毋庸置疑的。只不過不同的汽車，共振點一般不同，即使同一輛汽車，不同的使用階段共振點也可能不同。一般認為當產生共振時汽車的速度越快，車的質量就越好。當汽車產生共振現象時，會導致很多不安全因素的發生。比如汽車的共振可能導致汽車內部某些零部件的提前損壞，從而減少汽車的使用壽命，增加使用過程中的不安全性；汽車的共振還可能會引起噪聲，從而影響駕駛者和乘客乘車的舒適性和穩定性。所以，汽車共振問題不容小視，需要汽車制造商和駕駛者高度重視。

2 汽車共振問題產生的原因

汽車共振不是憑空產生的，每一種振動都有其自身的規律性。我們平時常見的機械振動又分為不同的類型，按振動的原因可以分為自由振動、受迫振動和自激振動；按照振動的規律可以分為簡諧振動、非諧周期振動和隨機振動；按照振動系統的結構參數特性又可以分為線性振動和非線性振動兩種。每一種振動現象的出現，都要具有振源，然后通過振源傳播，產生一系列的共振現象。深入分析汽車產生共振的原因，主要表現在兩個方面，具體表述如下：

2.1 內部原因

汽車共振產生的內部原因主要在于汽車自身設計方面，當內部零件設計理論數據、生產質量、動力性能、機械傳動等因素在應用時對汽車的固有頻率產生了影響，那么汽車發生共振的可能性就會大大增加。比如：當汽車輪胎設計的不合理時，導致輪胎偏重、不圓，在該種情況下很容易引起振動。常常表現為輪轂失圓、輪胎變形；當擺臂、球頭松動或間隙過大材料的性能、底盤各部件設計性能的連接配合不當時也容易引起振動；當車輪在行駛過程中發生偏斜而無法達到動平衡狀態時，也會產生振動；當發動機工作時，發動機的減震墊塊由于種種原因達不到預想工作效果時，必然會形成振動波源，如果該波和車架振波向同一方向運動，就會產生共振現象，還有當發動機安裝不當時，也會因其發動機共振等。在這些諸多內部因素里，前束和地盤傾角部分對汽車影響最大，也是最容易產生汽車共振的要素。

2.2 外部原因

形成汽車共振的外部原因主要在于汽車行駛過程中所經過的路面的具體情況，路面越不平穩，即起伏程度越大，那么汽車在行駛的過程中所受到的振動沖擊就越明顯，就越容易產生共振現象，進而影響汽車的整體性能，增加汽車行駛過程中的不安全性。

3 有效應對和解決汽車共振問題的策略

汽車共振問題是行駛過程中隱含的一項重大問題，直接關系著乘車人的舒適性，同時也嚴重威脅著乘車人的人身安全。在人們要求日益提高的今天，如何有效應對和解決汽車共振問題成為汽車制造業面臨的重大挑戰。在此提出以下幾點有效應對和解決汽車共振問題的策略，以切實促進汽車共振問題的解決，具體如下：

3.1 發動機性能檢測

發動機振動是引起汽車共振的重要因素，要想有效解決共振問題，可以先從發動機性能方面入手。發動機的減振系統主要依靠發動機的支撐系統來降低發動機的振動，即通過減震塊來抵消發動機的振動。目前大部分汽車制造業使用的減震塊都是剛性骨架橡膠減震塊，其工作的形式屬于結構簡單的壓縮剪切復合類型，然后通過測量發動機的工作頻率和相應的振動運動參數，來計算發動機系統的阻尼效果。若檢測阻尼效果良好，結果可以完全達到設計要求，那么就可以初步排除由于發動機自身振動所引起的共振現象。

3.2 前束傾角檢測

目前，借助于傳感器應用的前束傾角檢測方法較為普遍，且前束傾角檢測需要具有專門用于該項的傳感器。前束傾角檢測的測量項目主要包括：前輪前束、前輪外傾角、主銷內傾角、主銷后傾角；單項顯示，前束：1-4mm；外傾角：1°±30′；主銷內傾角：10.5°30′±30′；主銷后傾角：3°30′±30′；通過檢測三臺前橋驗證符合設計要求。

3.3 車輛動平衡檢測

車輛動平衡檢測的目的在于檢測汽車車輪在行駛過程中運轉的平穩度。一般來說，汽車車輪的動平衡檢測是在實驗臺上進行的，在該過程中，首先要清除車輪上的雜物，以保證實驗的有效性，其次，還需要檢查輪胎氣壓，并將其穩定在規定值，然后進行檢測。結果車輪的動平衡誤差不超過280克，車輪內外平衡值適當，且最大值＜10g，通過這項分析就表明車輛動平衡對車共振具有一定影響。

4 結語

綜上所述，針對目前我國汽車行業存在的汽車共振問題，我們必須積極采取措施，通過利用先進的科技技術來加強對汽車性能的檢測，以切實提高汽車的品質，促進我國汽車制造行業的發展。

[1]閆云敬.汽車共振問題分析與檢測[J].科技風,2016(12).

[2]羅美菊.某型車輛共振原因分析及解決措施[J].裝備制造技術,2016(05).

作者單位柳州城市職業學院 廣西壯族自治區柳州市545036

朱炳耀（1987-），男，廣西壯族自治區柳州市。學士。助教。研究方向為汽車檢測與維修技術，汽車電子技術。

●課題名稱:大型商用車“共振”的試驗分析及技術對策；編號:YB2014569。