高档新车110km/h车速异响抖动，遭遇索赔要求

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一辆进口的高档车(具体信息保密)，车主提车后即跑高速长途旅行。旅行结束后即开回厂抱怨该车开到110km/h时，有一个呜呜响的声音，不是很大声，但是该声音持久听着令人很烦燥；而且同时还感觉到振动，同样该振动持久存在会让人有脚麻的感觉。

因为是新车，所以车主有点不高兴说：如果修不好，就换车。由于车辆已上牌，如果要换车，估计要损失几十万，所以精确诊断解决故障就非常重要了。

车主说开到110km/h时才感觉到这异响和振动，所以我们接上Pico的振动异响（NVH）诊断仪，连接一个麦克风（测声音）粘在车内后视镜上，连接一个加速度计（测振动）固定在驾驶员座位上螺栓上，将车开上高速少车路段测试（一人开车，一人操作软件记录，确保安全），车速开到110km/h以还原故障。确认异响和振动是同时存在的，但这个异响和振动不是很明显，如果不留意或不刻意去听或感受的话，未必会感受到。

在记录数据时，每次听到异响/振动时，我就使用Pico软件的标记功能，标记故障出现的时间点，以方便后面回到办公室准确分析故障点。捕捉到下面的数据。

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2017-2-23 12:11 上传

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上图软件界面分上下两部分：下面是历史数据（原始数据），上面是根据历史数据的频谱分析/计算。
历史数据（下面）：黑色（很粗部分）是麦克风和加速度计采集的声音和振动信号。蓝色和红色是通过Mongoose诊断线从OBD接口读取的发动机转速和车速信号。
频谱分析/计算（上面）：是根据所选的历史数据（测试时标记出现故障时的数据）计算出各个频率的振动和噪音。蓝色是声音，蓝色是振动。

从上图，我们可以看到振动比较大的有T1，T2，T3，还有T16。

相关术语：
E1、E2、E3……，E表示Engine（发动机），数字1、2、3……表示振动阶次
E1，指发动机转速相关的一阶振动，即该振动的频率是曲轴转动频率的1倍。
E2，指发动机转速相关的二阶振动，即该振动的频率是曲轴转动频率的2倍。
E3，…………………………

P1、P2、P3，P表示Propshaft（传动轴），数字1、2、3……表示振动阶次
P1，指传动轴转速相关的一阶振动，即该振动的频率是传动轴转动频率的1倍。
P2、P3……

T，表示Tire（轮胎），T1、T2、T3……
WP，表示Water　Pump（水泵）
A，表示Alternator（发电机）
PS，表示Power Steering（动力助向）
AP，表示AC/Compressor（空调/压缩机）

相关术语：
振动和声音，都是振动。声音是由振动产生的，由人的听觉感知。

振动单位：mg，g表示重力加速度（g=9.8），m表示毫（千分之一）
声音单位：dB（分贝）

这里有4个振动的幅值比较大，那究竟是哪个振动才是故障源的？
我们看下他们各自的频率，T1是12.3Hz，T2是24.7Hz，T3是37Hz，T16是197Hz。我们再联想到上面提及到的，这个声音呜呜响令人烦燥，振动有脚麻的感觉。我们认为只有比较高频率的振动和声音才会令人有脚麻和烦燥的感觉。30多Hz应该不会让人有这种感觉。

所以我们优先考虑T16（197Hz，振动是11mg，声音是66.6dB）, 且由上图T16位置可以看到振动尖峰和声音尖峰是重合的，与我们感受到的振动和声音同时存在吻合。接下来，我们就要确认这个T16是否就是故障源。
T16（197Hz）的频率是轮胎转动频率T1（12.3Hz）的16倍（16阶次振动）。这有可能是轮胎自身转动产生的谐波。

相关术语：基频&谐波：当一个部件以一特定频率旋转或振动时，它也会导致更高频率的振动——这振动频率是它自身频率的两倍、三倍或更高倍数。
最初的旋转或振动频率称为基频，更高的频率称为谐波。

不管怎么样，先易后难，先检查轮胎和四轮定位是否有问题。四轮定位没问题，轮胎都是新的且原装是21英寸的冬季轮胎，但这个车可以选配22英寸的冬季轮胎。会不会是配置错轮胎了？

刚好店里来了辆同样的车做保养，原装的也是21英寸的冬季轮胎，这辆车已经卖出很久了，车主都没有反映有这个异响问题。所以我们决定在这辆车上做同样的测试，采集一组数据做对比。车辆开到110km/h，定速巡航，有趣的事情来了。这个车有样的振动和声音！！！测到的数据也是一样的，也有一个T16（197Hz）。如下图：

但这个车主从未反映过有异响！应该是这个车主对这个声音和振动不敏感，所以从未觉察到问题。正是因为人对异响振动的感受是主观的，因人而异的，所以一个客观测试的工具是多么的重要！它让你真真切切地“看到”故障。

让我们回到诊断上，同样的车同样的故障，是否这个车“出生时就带有这样的先天性疾病”？翻译原厂资料，里面有个统计数据说110km/h时200Hz左右的振动异响通常是轮胎自身产生的，也即是我们常说的产品特性（相当于人一出生就具有的性格）。

既然说是21英寸轮胎的产品特性产生振动与异响，这车不是可选配22英寸轮胎吗？那我们装上22英寸的再路试一遍看看！再次上高速，110km/h，定速巡航，异响没有了，振动也没有了。Pico NVH软件在200Hz处，也没有显示有幅度大的振动和声音。


故障确认了！是21英寸轮胎导致的！

故障分析：
（1）认为是2016年后产的车装的21英寸轮胎里面有静音绵，有可能是静音绵在轮胎旋转时导致内部空气压缩和膨胀不同而产品这个声音和振动。
（2）21英寸和22英寸轮胎尺寸和花纹不一样，旋转时花纹咬合地面将空气“困”在花纹与地面空间压缩和膨胀不同，所以21英寸和22英寸轮胎在同样的车上，一个振动异响大，一个小。

估计以后车厂会作品质更改，不用21英寸轮胎，或使用另一种结构的轮胎，那就不得而知了。

致谢涉及此案例的4S店和厂家技术支持人员，谢谢你们的接待与配合。

张海顺

pico示波器非常专业，轮胎问题都能够检测到，佩服佩服