輕卡車身振動問題的相關探析

張宏保

摘要：當前階段，誘發輕卡車身出現振動問題的因素有許多，因此在對

其進行判斷或者是檢修過程中存在許多困難。因此，需要切實增強對輕卡車身振動問題研究力度。當前，對于輕卡車身的振動問題暫時不具備十分完善的檢修方法，一般情況下都是借助維修者長時間的工作經驗。

關鍵詞：輕卡車身；振動；趨勢

輕卡在路面行駛過程中往往由于路面、發動機等各種因素的激勵作用導致車身或局部出現不同程度的振動。針對車身振動建立模型進行研究，判斷引發車身振動的因素，對車身振動進行處理對于保證輕卡運輸安全性，駕駛乘坐穩定性有著重要的作用。

一、輕卡車身振動特性與研究趨勢

輕卡車身振動可以分為車身垂直振動、縱向角振動、側傾振動、座椅振動等各種形式。當前國內外對于輕卡車身振動及其特點的研究起步較早，在理論領域已經取得了突破性的進展，實驗實踐也相對成熟。當前針對輕卡車身振動及其特點進行的研究主要是針對改善輕卡行駛平穩性而開展的。根據不同的研究目標可以將車輛系統進行簡化處理，并且建立相關模型來對輕卡車身振動及其特點進行研究。常用的振動分析模型主要分為三大類別，分別為兩自由度的1/4車輛模型，平面五自由度的1/2車輛模型與三維整車模型。首先，假如車身質量分配系數接近1，則可以當作輕卡車身前后部振動是處于獨立狀態，即可以建立表示1/4車輛的兩自由度模型。在采用這一模型進行分析研究時，計算過程簡便，計算工作量不大，但是僅僅只可以針對車身與車輪的垂直振動進行研究，所得到的研究結果精度不高。針對輕卡車身振動的懸架、座椅參數優化配置等大部分均采用這一模型進行研究。然而由于該模型對車身縱向角振動與側向角振動的研究不夠深入，因此大多數情況用于粗略定性分析中；其次，假如車輛相對于縱垂面處于完全對稱的情況，并且車輛左右車輪的路面不平整程度變化相同，則可以當作車輛是處于縱垂面上振動，即可以將車輛視為1/2車輛的平面五自由度模型。這一模型直接體現了車身的垂直與縱向角振動。路面存在的不平整激勵輸入分為前后輪，經過五自由度模型分析所獲得的結果相對于二自由度分析的結果更加精確。所以在輕卡車身振動模擬研究與懸架、座椅參數優化分析中，五自由度模型的應用更加廣泛；最后，要全方位展現車身的垂直振動、縱向角振動與側向角振動，并且將路面經過車輪所形成的不平激勵對車身的影響展現出來就需要將車身進行三維立體處理。三維立體模型將車身4個車輪所受到的路面激勵的差異以及車身側傾所導致車身振動的情況考慮在內，從而真實完整地展現了輕卡車身振動的情況。利用三維整車模型可以真實地體現車輛振動的實際狀態，利用該類型模型還可以將前后懸架結構形式的各種組合情況展現出來。縱觀當前輕卡車身振動的國內外研究狀態可以得知，針對輕卡車身振動的理論研究已經相對成熟，傳統的理論計算、模型分析與有限元方法得到了綜合使用，所建立的模型精度達到一定水平，結合相關試驗結果可以有效改善輕卡車身振動、行駛平順性等相關問題。未來在對輕卡車身振動進行研究的過程中需要更加傾向研究輕卡車身振動與動力傳動系統扭轉振動耦合的問題，在耦合機理與建模方面需要進行深一步的研究。

二、車身振動的主要誘因

當前，車輛在實際行駛過程中若是出現振幅過大而造成駕駛員舒適度下降的問題，都是采用減震器降低車身振動，進而有效增強駕駛員舒適度。若是車身振動頻率出現一致，就會出現共振的問題，振幅的疊加將會導致駕駛員舒適度的下降。通常情況下，車身振動的誘因如下：其一，發動機運轉。在輕卡行駛過程中，因為發動機在運轉時曲軸轉矩會出現變化，將不同程度導致旋轉零件長時間處于一種不平衡的狀態，進而出現車身振動的問題。如：缸發動機曲軸會在特定周期出現轉矩變化，且方向不一致，此種變化頻率過高的變化，將會直接引起車身振動問題。據現有數據調查結果顯示，不平衡旋轉件導致的車身振動，都是由于旋轉中心與部件核心不一致導致。同時，萬向節轉動視角這一因素也將進一步引發車身的振動，輕卡所選用的萬向節是生活中比較常見且自身具備不等速轉動優勢的萬向節，會出現因為不平衡而轉動的現象。若是行駛路面情況不理想，萬向節視角一旦出現偏離，將會導致車身振動。除此之外，行駛路面的平整度也對車身振動具有一定影響。

三、有關輕卡車身振動問題判斷

當前，輕卡車身的振動問題，由于會可能涉及到多項因素的影響，如：駕駛員、車、位置、路面等，工作人員很難第一時間掌握卡車的故障問題，且振動問題的發生點更是難以定位，因此，在實際判斷輕卡車身振動問題位置時，需要精心設置一個切實可行的維修方案及檢修工序，具體流程如下：問診；故障重現；故障認定；故障維修；試車復檢等。

1.問診。工作人員在對輕卡振動問題進行情境重現是比較困難的，即便是重現了故障問題，但是繁雜的卡車噪聲也會使維修工人無法第一時間準確掌握故障的類型與出現故障的具體位置。因此，需要駕駛者對振動問題的大概位置進行具體闡述，在廣泛收集價值信息后對振動位置進行系統標記，以此來切實提升對振動故障位置判斷的準確性，這就是問診的操作過程。在實際問診過程中，工作人員需要實現詢問輕卡狀態、行駛情況、故障發生時間與情況。若是發動機引起的車身振動，那么需要切實掌握發動機的使用情況。

2.故障重現。雖然故障重現存在一定困難，但是在一些特殊情境下故障重現具有其他方法不可取代的作用。簡單的說，故障重現主要包含以下兩種方法：其一：動態測試。此種方法是基于工作人員已經逐步確定振動位置，選取比較熟悉的方式。基于原有的角度進行駛入，此種作答不僅可以測試車輪行駛的平穩性，其可以進一步造成車身的振動。或者是采用階躍式加速的形式讓車輪向前或者后退，導致輕卡車身承受較多的外力，進而實現故障重新出現。其一，靜態測試。在將輕卡托舉后，采用橡膠錘敲擊可能出現問題的測試方法，也是當前一種十分常見且有效的監測方式。在對輕卡發動機進行診斷過程中，不論哪一部分出現問題都會引起發動機出現異響，在此種環境下對故障問題進行檢查存在諸多難度。

3.故障認定。當前階段，工工作人員對車身振動故障進行認定過程中，主要有兩種方法：其一，互換法，就是指在路試后對可能存在問題的零件進行更換，以此來有效排除故障位置。其二，選擇多通道噪聲分析儀器，利用儀器廣泛收集信息，對輕卡車身振幅、波形等進行細致分析，對故障位置進行準確定位，還需要針對一些可疑零件進行核查，對一些出現問題的位置進行檢查維修。

4.故障維修。間隙問題。如，車身內零件的間隙值超出既定范圍，導致車身某處出現干涉而導致車身出現振動，可以選取填充或者是修復的方法，對部分零件進行填充，使車身內部諸多零部件不再受到干涉，進而有效規避振動問題。事實上，最佳的解決方案就是更換新件。在發現故障時及時對相關零件進行檢修，擰緊螺栓，以此來有效規避振動問題的出現。

5.試車復檢。簡單的說，試車復檢就是指在試車檢查完畢后，再次進行試車

復檢工作。測試方法如上文提出的故障核查工序是相同的，以此來準確定義故障是否已經被否定，并在復檢過程中發現一些之前忽視的問題。

綜上所述，結合作者長時間的維修工作經驗，輕卡車身振動問題通常情況下都是由于發動機故障導致的。因此，工作人員需要對輕卡車身振動問題進行研究，側重對輕卡車身振動問題進行核查檢修。需要注意的是這并不是一個系統化問題，而是需要從多個環節入手逐一排除故障，并對存在問題的零件進行進行修理或者更換，以此來切實解決輕卡車身振動問題。

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