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大众高尔夫振动异响(NVH)故障诊断

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发表于 2015-4-28 15:39:53 | 显示全部楼层 |阅读模式
车辆详细信息:大众高尔夫的2.0 TDI
发动机代码:BKD
年份:2004年
症状:乘客舱在一个非常特定的行驶速度下会产生振动
来源:Steve Smith (英国Pico公司)

注意点:整个案例所用的测量单位是mg。这是g的千分之一;g是地球的万有引力,是地球对它表面上的或表面附近的物体施加的加速度。

一辆大众高尔夫2.0 TDI的整个车舱在67- 73英里/小时这个特定速度范围内会产生明显的振动,这在巡航时非常令人讨厌。为了避免这个振动,车主不得已将行驶速度定在65英里/小时或75英里/小时。

通过方向盘传来的振动并不明显;客户也确认4个车轮和轮胎都已做过平衡。

对于任何形式的诊断,跟客户确认症状是至关重要的;而在检查振动噪音时,从没有比这更重要的了。我在此提到这一点,是因为我们每个人对噪音和振动的感知是不同的。

以我多年技师经验所知,令车主讨厌的东西可能来自于车辆自身的特性。迄令为止,向车主证明这个事实,要取决于车主和技师之间的融洽、信任程度。

现在,有了Pico的噪音振动(NVH)诊断套装,我们可以对振动量进行物理测量,并向车主展现来自他们车辆的事实证据;甚至您可以测量另一辆车的数据供他比较(如果需要)。这样您可以解释振动量是车辆自身特性,还是需要修理或更换一个部件(从检测到的振动频率识别)。

那么,噪音振动(NVH)诊断套装是如何检测和识别车辆中存在的众多的振动?

为了帮助回答这个问题,我们将Pico的NVH套装安装在上述的大众Golf(高尔夫)上。

NVH套装包含一个带磁座的加速度计,它通常被安装在驾驶员座位导轨上。这是因为该导轨安装在底盘上,且是车主反映振动的来源。这个位置是振动测量的原始标准位置。(NVH套装还包括用于噪音测量的麦克风)。

将加速计连接到NVH接口盒,接口盒通过BNC线缆连接到PicoScope示波器的通道B。加速计检测到的任何振动都会通过接口盒传送到示波器通道B
最后一步是将USB至OBD式通用诊断仪(解码器)(NVH套装不包含)连接到PC电脑和车辆OBD系统。该诊断仪(解码器)向NVH软件提供发动机的转速和车速(如果适用),软件基于此数据计算多个部件的旋转速度(频率)。

注意:如果没有诊断仪(解码器)或实时数据不可用,NVH软件也允许使用其它形式的检测到的发动机转速。

s0.png

所有连接完毕后, 启动NVH软件,接下来是所有重要的设置步骤。在这里我不得不强调,在这个设置步骤里输入正确的信息是多么的重要;因为软件关于振动频率的所有计算都是基于这些精确的车辆参数。

NVH软件利用发动机转速和输入的车辆信息(齿轮传动比)来计算传动系统的转速。作为技师,我们总是用转/分钟(RPM)作为旋转速度;然而如果我们将任何RPM数值除以60,RPM可以表达为转/秒。例如3000RPM/60,等于50转/秒。我们知道1 Hz(赫兹)是1转/秒,那么50转/秒就是50 Hz。
我们的发动机运转在3000RPM或50Hz,部件的转速和频率是同一个概念。

发动机运转速度是3000RPM,旋转频率是50Hz50/秒),这个公式适用于我们测试车辆上的任何旋转部件。


PicoScope NVH 分析软件设置向导

设置界面
下面是设置界面,确认发动机转速检测方法、加速度计类型、安装位置和功能。

s1.png

车辆信息界面

车辆信息向导指引输入重要的传动系统信息,包括发动机配置、汽缸数、变速器类型、变速器齿数比(车速可从OBDⅡ读取时,可选)、传动轴布置、最终差速比、轮胎尺寸,最后是加速度计类型和安装位置。

下面图片显示的是输入车辆信息向导的重要信息摘要。

s2.png

上面我提到变速器的齿数比是可选的,但我一直推荐在查找车速相关的振动时,尽可能多地将信息输入到软件里。输入变速器齿数比,可让软件计算出档位的选择,并且在加速/减速时软件会自动显示和提示档位切换;在路试时的任何时间里,软件能轻松自动捕捉与档位切换相关的数据。

记录和分析界面

输入所有的数据后,就可以进行路试,并将车开到70英里/小时。然后记录和分析所捕捉到的数据。

此时,我们应当讨论下NVH软件基于OBDⅡ诊断接口获取的发动机速度与车速数据和我们输入的车辆信息,如何计算传动系统部件的频率并辨别指定的振动量。(这对下面的结果解释有很大的帮助)。

举个例子:NVH软件基于下面的车辆信息进行频率计算:
  • 发动机的旋转频率是50Hz
  • 变速器第三档的齿数比2:1
  • 最终差速比4:1

发动机以50Hz频率旋转输入到变速器,发动机、飞轮、离合器和变速器输入轴都以50Hz频率在旋转,且产生的任何50Hz频率的振动都与这些部件相关。

变速器输入轴旋转频率是50Hz, 选择第三个档位,50Hz/2:1=25Hz。所以变速器输出轴和传动轴的旋转频率是25Hz,且产生的任何25Hz频率的振动都与这些部件相关。

传动轴的旋转频率是25Hz,差速比是4:1,25Hz/4:1=6.25Hz。所以差速器侧面伞形齿轮、驱动轴、车轮的旋转频率是6.25Hz, 且产生的任何6.25Hz频率的振动都与这些部件相关。

NVH软件可以识别这些关键的频率,并提供识别字母给用户以协助诊断。例如,E1表示发动机速度相关的一阶振动,T1表示轮胎速度相关的一阶振动。(Engine=发动机,Tyre=轮胎)

下面的结果是从该大众高尔夫(Golf)上捕捉到的,车速在70英里/小时,振动传进乘客舱。

01.png

该大众高尔夫故障数据下载:
nvh-vw-golf.pddata (3.33 MB, 下载次数: 2721)
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