汽车共振问题分析

文/朱炳耀

汽车共振问题分析

文/朱炳耀

随着人们生活水平的提高，汽车已经逐渐成为人们出行最普遍的方式。大街上，来来往往的汽车川流不息，随处可见。但同时伴随着人们生活品质的改善，人们对汽车性能的要求也越来越高，主要表现在人们越来越关注汽车的安全性、舒适性、速度、噪声等方面。综合分析，影响汽车这些性能的原因归根结底就在于汽车共振问题。本文在详细介绍汽车共振概念的基础上，对汽车共振问题产生的原因进行了进一步的分析，并就如何有效应对和解决该问题提出了自己的建议，以供参考。

汽车 共振 问题分析

随着时代的发展，汽车制造业获得了很大的发展空间。近些年来，各种品牌，各种型号的汽车如雨后春笋般地涌现出来，活跃在人们的生活中。但是，不同品牌的汽车性能不同，自身质量也有所差异。在汽车制造业追求精益求精的过程中，汽车共振问题依然是制造商面临的一项重要问题。因为汽车在行驶过程中的振动是难以避免的，但同时汽车共振问题的存在又会影响到驾驶者和乘客的安全。所以尽可能地降低汽车共振发生的频率，是目前汽车制造商普遍努力的方向。

1 汽车共振概念

汽车共振是汽车制造业普遍应用的一个专业术语，那么何为汽车共振呢？从物理学的角度来讲，共振是指在一个特定的频率下，某一物理系统比其他频率以更大的振幅做振动的情形，此时的这一特定频率就称为共振频率。在共振频率时，很小的周期振动就可以产生很大的振动。每一辆汽车都有共振点，这是毋庸置疑的。只不过不同的汽车，共振点一般不同，即使同一辆汽车，不同的使用阶段共振点也可能不同。一般认为当产生共振时汽车的速度越快，车的质量就越好。当汽车产生共振现象时，会导致很多不安全因素的发生。比如汽车的共振可能导致汽车内部某些零部件的提前损坏，从而减少汽车的使用寿命，增加使用过程中的不安全性；汽车的共振还可能会引起噪声，从而影响驾驶者和乘客乘车的舒适性和稳定性。所以，汽车共振问题不容小视，需要汽车制造商和驾驶者高度重视。

2 汽车共振问题产生的原因

汽车共振不是凭空产生的，每一种振动都有其自身的规律性。我们平时常见的机械振动又分为不同的类型，按振动的原因可以分为自由振动、受迫振动和自激振动；按照振动的规律可以分为简谐振动、非谐周期振动和随机振动；按照振动系统的结构参数特性又可以分为线性振动和非线性振动两种。每一种振动现象的出现，都要具有振源，然后通过振源传播，产生一系列的共振现象。深入分析汽车产生共振的原因，主要表现在两个方面，具体表述如下：

2.1 内部原因

汽车共振产生的内部原因主要在于汽车自身设计方面，当内部零件设计理论数据、生产质量、动力性能、机械传动等因素在应用时对汽车的固有频率产生了影响，那么汽车发生共振的可能性就会大大增加。比如：当汽车轮胎设计的不合理时，导致轮胎偏重、不圆，在该种情况下很容易引起振动。常常表现为轮毂失圆、轮胎变形；当摆臂、球头松动或间隙过大材料的性能、底盘各部件设计性能的连接配合不当时也容易引起振动；当车轮在行驶过程中发生偏斜而无法达到动平衡状态时，也会产生振动；当发动机工作时，发动机的减震垫块由于种种原因达不到预想工作效果时，必然会形成振动波源，如果该波和车架振波向同一方向运动，就会产生共振现象，还有当发动机安装不当时，也会因其发动机共振等。在这些诸多内部因素里，前束和地盘倾角部分对汽车影响最大，也是最容易产生汽车共振的要素。

2.2 外部原因

形成汽车共振的外部原因主要在于汽车行驶过程中所经过的路面的具体情况，路面越不平稳，即起伏程度越大，那么汽车在行驶的过程中所受到的振动冲击就越明显，就越容易产生共振现象，进而影响汽车的整体性能，增加汽车行驶过程中的不安全性。

3 有效应对和解决汽车共振问题的策略

汽车共振问题是行驶过程中隐含的一项重大问题，直接关系着乘车人的舒适性，同时也严重威胁着乘车人的人身安全。在人们要求日益提高的今天，如何有效应对和解决汽车共振问题成为汽车制造业面临的重大挑战。在此提出以下几点有效应对和解决汽车共振问题的策略，以切实促进汽车共振问题的解决，具体如下：

3.1 发动机性能检测

发动机振动是引起汽车共振的重要因素，要想有效解决共振问题，可以先从发动机性能方面入手。发动机的减振系统主要依靠发动机的支撑系统来降低发动机的振动，即通过减震块来抵消发动机的振动。目前大部分汽车制造业使用的减震块都是刚性骨架橡胶减震块，其工作的形式属于结构简单的压缩剪切复合类型，然后通过测量发动机的工作频率和相应的振动运动参数，来计算发动机系统的阻尼效果。若检测阻尼效果良好，结果可以完全达到设计要求，那么就可以初步排除由于发动机自身振动所引起的共振现象。

3.2 前束倾角检测

目前，借助于传感器应用的前束倾角检测方法较为普遍，且前束倾角检测需要具有专门用于该项的传感器。前束倾角检测的测量项目主要包括：前轮前束、前轮外倾角、主销内倾角、主销后倾角；单项显示，前束：1-4mm；外倾角：1°±30′；主销内倾角：10.5°30′±30′；主销后倾角：3°30′±30′；通过检测三台前桥验证符合设计要求。

3.3 车辆动平衡检测

车辆动平衡检测的目的在于检测汽车车轮在行驶过程中运转的平稳度。一般来说，汽车车轮的动平衡检测是在实验台上进行的，在该过程中，首先要清除车轮上的杂物，以保证实验的有效性，其次，还需要检查轮胎气压，并将其稳定在规定值，然后进行检测。结果车轮的动平衡误差不超过280克，车轮内外平衡值适当，且最大值＜10g，通过这项分析就表明车辆动平衡对车共振具有一定影响。

4 结语

综上所述，针对目前我国汽车行业存在的汽车共振问题，我们必须积极采取措施，通过利用先进的科技技术来加强对汽车性能的检测，以切实提高汽车的品质，促进我国汽车制造行业的发展。

[1]闫云敬.汽车共振问题分析与检测[J].科技风,2016(12).

[2]罗美菊.某型车辆共振原因分析及解决措施[J].装备制造技术,2016(05).

作者单位柳州城市职业学院 广西壮族自治区柳州市545036

朱炳耀（1987-），男，广西壮族自治区柳州市。学士。助教。研究方向为汽车检测与维修技术，汽车电子技术。

●课题名称:大型商用车“共振”的试验分析及技术对策；编号:YB2014569。