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基于声信号的汽车底盘故障诊断方法
来源:汽车维修  作者:佚名  2015-06-18 08:46:42

    随着汽车工业的迅速发展和人们生活水平的日益提高,汽车正朝着科技化、人性化、智能化的方向推进。电子部件在整车中的比重越来越大,但对汽车音频信号记录与分析方面关注并不多。
      汽车运行时发出的声音中包含了大量的运行状态信息,一旦汽车运行出现异常,发出的声音往往会发生一定程度的变化。不同的汽车故障对应的声音信号主要表现在声音的音质和音调上。识别故障信息主要取决于操作者对这些声音的熟知程度。有经验的人可以从嘈杂的声音中辨别运行状态,并根据声音特点判断故障类型。

    一、响声产生的机理
      其实质就是2物体之间有相互的运动,进一步讲,就是物体的震动。在汽车行驶时,往往有许多响声组合在一起。一个响声排除后,另外的一个响声可能就变得明显了。

    二、响声的特征与规律
    1.震动的响声,往往会引起汽车或发动机的横向或纵向抖动。
    2.敲击的响声,响声较清脆,有明显的节奏特征。与零件间隙、润滑条件、工作温度的关系较大。
    3.摩擦的响声,摩擦的响声一般响声较长,而且声音平直,无明显节奏。如果是旋转零件与固定零件之间的摩擦响声,响声的大小随作用力的大小而变化。而且,随作用速度关系的快慢,其响声的大小和持续的长短也不一样。
    4.有规律的响声,该种响声一般随运动机件的转速变化,特征关系明显。转速升高,响声加大,且响声的节奏加快声响的特征与规律:有节奏的响声与无节奏的响声。节奏是指运动的频率与响声的关系。
      5.金属与非金属的响声,声音比较闷。
      6.纯金属之间的响声,响声比较纯正,有穿透力,一般响声的回音较大。
    7.软金属之间的响声,响声多为“钝”音,且回音小,响声较大。
    8.气流的响声,进气响声之排气响声、车身气流干扰响声。

    三、汽车底盘的异响
      1.离合器的异响
      (1)发动机怠速时,听到“沙沙”的响声,踏下离合器踏板,响声消失。一般是离合器减振弹簧松动或弹簧失效的结果。
    (2)如果发动机怠速运转时,踏下离合器踏板,有“嗡嗡”的响声。松开踏板,响声消失,故障为离合器分离轴承损坏或变速器1轴导向轴承损坏。
    2.变速器的异响
    如果挂挡时有响声,说明该挡的同步器或齿环磨损。
    如果在某1挡位时响声出现,则为该挡齿轮损坏或中间轴损坏。
    如果变速器在各挡均有响声,则一般情况下,是变速器轴承损坏。
      3.传动轴的异响
      汽车行驶时出现车身抖动,车速越高,抖动越大。这现象在后轮驱动型式的汽车上一般为传动轴不平衡或十字万向节轴承松旷导致。安装2根或2根以上传动轴的汽车,各个十字万向节安装的方向也会影响传动轴整体的平衡性能。前轮驱动型式的汽车,出现这种异响情况很少。
      4.差速器的异响
    汽车尾牙的响声一般在起步或变换车速时响声较大。同时,汽车转弯时,异响大,而直线行驶响声极小。对于前轮驱动的汽车,半轴球笼轴承损坏的几率较大。但是,无论是前轮驱动还是后轮驱动的汽车,尾牙的损坏均在车辆转弯时响声明显,在汽车大负荷时,响声也明显增大。
    5.制动异响
    一种不正常的响声,多为摩擦片产生硬结焦化,在制动时与制动鼓进行硬性挤压发出噪音。有的制动噪音则是因制动底板变形、装配调整不当、摩擦片有效接触面积过小等原因所引起。在山区行驶时,因频繁使用制动,不但会使异响强度加大,制动鼓还会发热发烫,影响制动性能。故长期在山区行驶的车辆应加装制动器淋水装置,帮助制动器散热降温,以免制动鼓过热而使摩擦片产生硬结焦化现象,同时减弱制动噪音,并使制动器保持良好的制动效果,确保行车安全。若行驶中突然出现异响,车辆不能前行,但传动轴仍在旋转,则多为半轴折断。

    四、底盘常见异响故障检修
    1.变速器有异响
    故障现象:车辆在行驶中变速器内部有“沙沙”声,而踩下离合器或油门后又没有了,换挡时会有类似吹口哨的声音。
    故障分析:如果在行驶中遇到噪音来源是变速器处,有可能是变速器轴承或齿轮磨损所致。提速换挡时变速器异响,可能是变速器油里含有金属粉末,说明变速器里制动带离合器之类部件过度磨损。
    故障诊断与排除方法:变速器内零件较多,引起响声的原因也比较复杂,在分析判断时应注意:是否与特定的速度有关,如有些行星齿轮发响在车速60km/h左右比较明显。是否与某些挡位有关,这对于判断变速器故障十分重要,若某挡位发响,肯定与影响该挡传动的部件有关;若所有挡均发响,则往往是因为常啮合齿轮轴故障或变速器缺油。是否与特定的动作有关,如加挡、减挡、起步、急加速、急减速、转弯等均是判断异响的有效手段,其中,变换速度、变换方向对于判定后桥故障尤为重要。
      2.轮胎有异响
    故障现象:轮胎有节奏的发出异响,而且车速越快频率也就越高。
    故障分析:汽车轮胎在接触地面时,会因道路的种类或凹凸状态、汽车行驶速度、轮胎的种类、轮胎胎压而产生各种强弱不同的噪音。因此无论多么完美的汽车,都无法完全消除行驶过程中轮胎与地面产生的噪音。
      故障诊断与排除:首先检查一下轮毂螺栓是否紧固,排除异响症状。当螺栓有松动时,在下坡时轻点刹车,车轮会发出细微的“磕磕”响声,如果是后轮螺栓松动,车轮的响声会通过后备箱放大,可能会被误认为是后箱里放置的东西发出的响声。当轮毂螺栓松动较严重时,行驶中车轮会发生摇摆,在低速时会听到比较明显的“咔咔”声,此时,应立即停车检查轮毂螺栓。
    轮胎响声如果是有节奏的,而且随车速升高频率变快的话,根据声音来判断原因:如果是低沉的“啪啪”声,多半是轮胎胎面变形、起包、磨损严重或气压不足;如果是“嗒嗒”声,则可能是胎面夹杂了小石子;如果轮胎“呼呼呼”地响,而且车身明显抖动甚至方向跑偏,不用说肯定是轮胎爆胎了,下车换胎吧;如果在行驶过程中轮胎内部发出金属碰撞的响声,可能是由减振器和轴承损坏引起的,应到专业的汽修店或4S店进行修理。
    3.悬挂有异响
      故障现象:在经过减速带或不平整路面时,悬挂异响非常严重,在平坦道路上也有异响出现。
    故障分析:因为悬挂部件不仅与乘坐的舒适度有关,还事关行车安全,千万不可小视。首先将汽车在平坦的路面上行驶一定的里程,使驱动桥的工作温度升至正常,然后当汽车行驶发出异响时,记下车速,停车后,置换挡杆于空挡位置,再缓缓地加速,直至发动机的转速与出现异响时的车速相当时,观察有无异响的发生,可以重复几次,以确定异响是否由于排气或发动机的不正常状况所引起。

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