汽车NVH常见问题分析及故障诊断思路(三)

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使用振动仪和声级计预测振动和噪声的发生源，然后通过频率分析仪获得频谱图，就很容易找到振动和噪声的原因。用仪器测量不仅仅是为了查找振源，而且能用数值显示振动和噪声量级，比运用五官感觉法进行主观评价更准确，这一方面能起到用更准确的标准数据核对维修效果，另一方面向客户展示详实的车况资料会有说服力。

随着数字信号处理技术的飞速发展，为振动噪声源识别带来不错的信号分析方法，频率分析仪就是将实车采集到的振或噪声的时域信号X(t)经傅里叶变换，变成以频率为自变量的函数X(f)，为振动和噪声提供频谱分析。汽车上许多组件的参数(如发动机转速、车辆速度、齿轮啮合频率、车身及零部件的固有频率)都有一个频率的峰值并围绕着一个特定值分布，这个最高频率通常与振源的频率阶数吻合。如果通过计算发现的频率与通过仪器测量这些组件发现的频率相匹配，那么产生该特有频率的物体就是产生振动或噪声的振源。图29表示出了常见汽车振动与噪声问题的频率范围。

逐一消除可能的振动源。通过一些作业把振动和噪声的原因限定在很小范围内。然而，在现实中要想把振源逐一地都消除是件不容易的事，要想完全消除更是不可能的。所以通过驾驶试验逐一消除可能的振动源。具体的有以下几种常用方法，如图30所示。

举起车辆在拆掉轮胎情况下驱动车辆；取下排气管的O型圈；在消声器尾管是再加一个消声器，消除排气时的噪声：依次去掉能驱动发动机辅助设备的驱动皮带。

3．振动与噪声的修理

(1)减小激振力。如图31所示，处理振动和噪声的最好方法是消除或减小激振力(振源)。但是，如上所述有些激振力是很难减小的，例如汽车行驶时，发动机旋转扭矩变换产生的振动，彻底消除轮胎不平衡性，这些都不可能。取而代之的最有效方法就是使不平衡性减小到某一程度，以至不再感觉到振动和噪声。

(2) 防止共振。降低共振程度或使共振点移到稳定速度范围的外面。按照如图32所示方法可以改变共振点，因为在振动系统刚体上安装质量阻尼减振器或动态阻尼减振器，改变刚体的质量和刚度以改变刚体的固有频率，防止刚体共振。并且较大地减小刚体的振动幅值，其作用如图33所示。

刚体的共振频率、固有频率与阻尼的关系可以用式2和式3表示：

一般说来，动态阻尼器的固有频率应该与刚体的固有频率相同。动态阻尼器的固有频率的设定是通过调整弹簧刚度和刚体质量来实现的，这与质量阻尼器的原理一样。但是，还有些其他情形，使共振点发生变化和零件紧固不足产生的振动有关系。

(3）减小振动的传递。通过用隔振橡胶可防止车辆振动的传递，如图34所示。应用于发动机悬置、车身悬置和悬置套筒。隔振橡胶具有：

①极大的阻尼力，它能降低低频的巨大振动，如起动时的振动。

②弹簧刚度小，它降低了低频的细微振动，如发动机怠速振动。但是，阻尼力与弹簧刚度成反比，既要隔振橡胶必须足够的软，而又不能改变它的硬度。选择合适的形状和材料必须把这些特性综合考虑进去，应用不同的发动机悬置，如开口的柱状悬置、橡胶液力悬置。同时在维修工作中，还要对悬置件的连接和橡胶老化情况进行检查。

(4)隔离部件的振动和噪声。如图35所示，通过隔声板降低振动元素(音源)的车身板料的振动，隔振材料包括：内层涂层、沥青纸毡、夹层板、抑制型树脂板等等，如将沥青纸毡粘接在地板上，达到防止车身地板振动的目的。隔声板也用于隔音(空气传音)，音调高的振动噪声很容易被隔离。对于高频声波采用吸音材料来吸收空气传音，降低音量水平，吸音材料具有高透过性、多孔的物质，如玻璃棉、毛毡、聚氨脂泡沫等。对于低频声波，采用较厚的材料更为有效，如图36所示。