NVH工程案例18：某重卡行驶抖动原因分析及改进
在商用车的世界里，重卡是运输的中坚力量，但它们也常常面临着一些棘手的问题。其中，行驶抖动就是一个让司机和制造商都头疼的难题。今天，我们就来揭秘一辆重卡行驶抖动的“元凶”以及如何将其“制服”。一、问题初现：抖动，让驾驶体验大打折扣
一辆自卸重卡在行驶过程中出现了严重的抖动现象，这不仅影响了驾驶的舒适性，还可能带来安全隐患，更让客户对车辆的品质产生了质疑。为了找出问题的根源并加以解决，我们开启了一场深入的NVH（噪声、振动与声振粗糙度）分析之旅。二、初步诊断：主观感受下的抖动“轮廓”
在正式进行客观测试之前，我们先通过主观评价来初步了解抖动的情况。经过相关人员的驾驶体验，发现抖动与档位、发动机转速似乎并无明显关联，但却与车速有着密切的联系。具体来说，车辆在30km/h、45km/h以及50～60km/h的车速区间内抖动尤为明显，尤其是45km/h时，抖动达到了“巅峰”。三、精准定位：客观测试揭示抖动真相
为了更准确地找到抖动的源头，我们精心设计了一套测试方案。在车辆的驾驶员座椅导轨、前后悬架上下（车架和桥）等关键部位布置了振动加速度传感器，然后分别在5档、6档、7档、8档下，从怠速到最高车速进行缓加速测试，对各个车速下的振动情况进行全面扫描。同时，针对振动较大的车速，还进行了匀速测试。测试仪器的采样频率设定为256Hz，频率分辨率为0.25Hz，确保能够精准捕捉到振动的每一个细节。测试结果显示，当车辆处于8档（直接档）缓加速状态时，座椅导轨处的振动情况尤为关键。经过深入分析，我们发现：在30km/h时，抖动主要是由于发动机0.17阶激励（实际上为轮胎的一阶激励）较大，激发了2.5Hz的前偏频；45km/h时的抖动则是轮胎的一阶激励较大，激发了4.5Hz的后偏频；而当车速达到50km/h以上时，抖动主要是后偏频被激发所致。从车架和后桥上的测点数据来看，轮胎阶次在主要问题车速下表现得非常明显，这进一步证实了轮胎相关激励在抖动问题中的关键作用。图1 8档缓加速原始状态驾驶员座椅导轨的振动
图2 8档缓加速原始状态振动
（上图为后桥上测点，下图为后桥对应车架上测点）
四、对症下药：改进方案的实施与验证
经过对测试数据的深入分析，我们锁定了引起抖动的主要“元凶”：传动轴、中后桥轮毂、制动鼓、轮胎以及悬架板簧。针对这些关键部件，我们制定了一系列针对性的改进方案。首先，我们更换了经过动平衡处理的轮胎、轮毂和制动鼓。这一改进措施取得了显著的效果，后簧下一阶激励的幅值明显下降，整车抖动也随之减小。接着，我们对悬架板簧进行了升级，更换为变刚度板簧。在空载状态下，后板簧的刚度降低，偏频从4.5Hz降至4Hz，隔振性能得到了显著提升。20Hz以下频率引起的振动较原状态板簧明显衰减，这进一步减少了车辆在行驶过程中的抖动。
图3 后桥位置在8档缓加速时轮胎一阶激励引起的振动
（红色为原始状态，绿色为改进状态）
图4 原始状态在8档缓加速时后板簧对20Hz以下频率引起振动的衰减率
（红色为后桥上测点，绿色为对应车架上测点）
图5 改进状态在8档缓加速时后板簧对20Hz以下频率引起振动的衰减率
（红色为后桥上测点，绿色为对应车架上测点）
五、成果验收：抖动问题的完美解决
经过上述改进方案的实施，车辆的抖动问题得到了根本性的解决。整改后的测试结果显示：在30km/h和45km/h的车速下，抖动基本消失；从驾驶员座椅导轨位置的振动数据对比来看，无论是6档30km/h匀速、8档45km/h匀速，还是8档55km/h匀速时，改进后的振动情况都显著优于原始状态。
图6 驾驶员座椅导轨位置在6档30km/h匀速时振动
（红色为原始状态，绿色为改进状态）
图7 驾驶员座椅导轨位置在8档45km/h匀速时振动
（红色为原始状态，绿色为改进状态）
图8 驾驶员座椅导轨位置在8档55km/h匀速时振动
（红色为原始状态，绿色为改进状态）
六、总结与展望：NVH优化，让重卡更“稳”
通过这次对重卡行驶抖动问题的深入分析与改进，我们得出了以下结论：轮胎和轮毂、制动鼓的动平衡控制至关重要，必须将其严格控制在设计范围内，以减少因不平衡激励引发的抖动；悬架刚度与偏频的匹配是影响抖动的关键因素之一，合理调整悬架刚度，优化偏频，能够有效降低因频率重合引发的抖动振幅。经过我们的努力，这辆重卡的抖动问题得到了圆满解决，客户对车辆的满意度也大幅提升。这不仅是一次成功的NVH优化实践，更为我们未来在商用车领域的NVH研究提供了宝贵的经验。在商用车行业不断发展壮大的今天，NVH性能的优化对于提升车辆品质、增强市场竞争力具有重要意义。我们将继续深耕NVH领域，为重卡等商用车型打造更加舒适、稳定的驾驶体验，让每一辆重卡都能在道路上稳健前行，成为运输行业可靠的“伙伴”。【免责声明】本文来自网络或本公 众号原创，版权归原作者所有，仅用于学习等，对文中观点判断均保持中立，若您认为文中来源标注与事实不符，若有涉及版权等请告知，将及时修订删除，谢谢大家的关注
