一辆单电机,前驱的纯电动汽车。方向盘往一边打死过弯,急加速下,听到底盘传来“呜呜”声。在车内能听到,但不算太明显,要仔细听才能听到。类似轴承的声音,车速在30~40km/h下也能重现。
Ø 初步判断 根据故障现象的描述,初步怀疑可能的故障点是: 1) 左边轮胎的轴承响 2) 右边轮胎的轴承响 3) 中间的减速器响 4) 驱动电机响 为了更精确地定位故障,我们使用虹科Pico NVH异响设备来捕捉故障出现时的实时振动和声音数据,用数据说话!
Ø 设备连接与探头布置 如图1,将四通道分别通过四个NVH接口盒与加速度计和麦克风相连。 图1 设备连接图 A通道(蓝色):使用加速度计,用磁座吸在左前轮羊角的螺栓上(轴承附近)。将垂直方向(对应Y轴)接到示波器A通道。 B通道(红色):使用加速度计,用磁座吸在右前轮羊角的螺栓上(轴承附近)。将垂直方向(对应Y轴)接到示波器B通道。 C通道(绿色):使用加速度计,用磁座吸在减速器左侧的螺栓上。将垂直方向(对应Z轴)接到示波器C通道。 D通道(黄色):使用麦克风,挂在乘客舱内的后视镜处。接到示波器D通道。 探头布置图如下: 图2 探头布置图
Ø 数据采集 设备连接后,出去路试,启动NVH软件记录数据。重现故障出现的条件:方向盘往一边打死过弯,急加速;确认故障出现了,保存下数据。并在故障出现的时刻做了标记,如图中3个箭头所指(图3)。 图3 故障出现时采集到的波形
波形源文件:
案例数据.pddata
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Ø 数据分析 在图中下半部分的时间轴中,我们可以依次选择标记为1、2、3故障时刻的数据,来查看对应的频谱图(图3)。 注:黄色波形为车内麦克风采集到的声音信号,绿色为减速器处采集到的振动信号,红色与蓝色分别为右前轮和左前轮羊角处采集到的振动信号。 以故障时刻3的数据为例(图4),可以发现: 1)在几十赫兹的频段(红圈1处),声音分贝值比较高。 2)250Hz左右频段(红圈2处),声音有个较高的尖峰,且同一频率下的减速器处振动幅值较大。 3)1500Hz左右频段(红圈3处),声音还有个比较明显的尖峰。 图4 故障时刻3的波形
根据上述描述的数据特征,我优先怀疑2和3两个红圈中的尖峰。之所以不优先怀疑标号1圈圈的频段,是因为(1)轮胎转动的频率就在这个频段,车辆行驶时本身就有胎噪、轮胎抖动等,所以我暂时假设1号红圈的频段来自轮胎相关的部件。(2)故障现象描述的“呜呜”声,频率应该比几十Hz要高。 接下来,需要验证:“呜呜”声存在于2号红圈的频段,还是存在于3号红圈的频段? 我们回放NVH数据,能从声音信号中听到“呜呜”声,但不是很明显。 注意,振动信号也可以被导出为音频文件,用耳朵来听。因此我选择了所有时间段的数据,鼠标点右键,选择“导出选定区域到WAV”—“所有”,就可将所有4个探头的信号都导出为WAV格式的音频信号(图5)。 图5 将振动信号导出为音频文件
以下是导出的4段音频,你可以尝试分辨每段音频中的“呜呜声”: |