如前所述,解决振动、噪声问题的关键是控制强制振动激励。在汽车上,有非常多的强制振源存在,而其中容易采取整改措施的见表2.4.2。
表2.4.2 强制振动激励

1.发动机旋转2次、3次振动
往复式发动机利用气体压力推动活塞运动,并推动曲轴旋转输出转矩。4冲程发动机的一个气缸在曲轴旋转2周时产生1次气体爆发压力。因此,4气缸发动机在曲轴旋转2周内共爆发4次,即相当于曲轴旋转1次产生2次爆发压力。6气缸发动机则曲轴旋转1次产生3次爆发压力。如图2.4.7所示。
气体压力产生的转矩变动随着节气门开度(即负荷)的增加而增大。对于低速加速过程中产生的振动、噪声问题,多是由于转矩变动而产生的。
2.传动轴的旋转2次振动
传动轴的万向节位置通常是有一定的夹角的,如图2.4.8所示。
对于不等速万向节,由于传动轴间夹角的存在,输出轴会有转矩变动。这个转矩变动旋转1周发生2次,属于2次振动。

图2.4.7 往复式发动机工作原理

图2.4.8 传动轴夹角(https://www.xing528.com)
为了降低这个转矩变动,可以布置两个万向节,使夹角α、β相等,并使其相位按照图中所示,这样在第1个万向节处产生的转矩变动将在第2个万向节处抵消。
3.驱动轴主减速器侧激励
FF(发动机前置,前轮驱动)车的驱动轴主减速器侧万向节所采用的DOJ或者TJ,分别由6个螺栓或者3个销固定(图2.4.9),因此会在旋转1周内产生6次或者3次激励。
这个激励与主减速比相关,与发动机激励接近,在其旋转速度范围内与其他共振系(如驱动轴的弯曲模态)容易产生差拍振动、噪声。
4.轮胎的高次振动
轮胎偏差率或者材料不均时,一般会在旋转1周内产生1次摇摆振动和1次RFV[1](旋转1次)振动。与轮胎不平衡相同,将会引起抖动问题。
但实际上发生的问题几乎都是2次以上的,表现为轰鸣噪声的形式。另外,所发生的与传动轴不平衡近似的4次振动问题、与万向节夹角近似的8次振动问题,都与轮胎的高阶次振动相关,如图2.4.10所示。

图2.4.9 转向节

图2.4.10 轮胎振动模态
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