汽车前轮摆振故障诊断排除.doc

烟台职业学院
汽车系毕业论文
论文题目：汽车前轮摆振故障诊断排除
专业班级：通用班
学号：2010104116
作者：
指导老师：
2013年05月18日

汽车前轮摆振故障诊断排除

摘要：汽车前轮摆振是一个常见的、复杂的振动问题，经过客户调查和公司维修情况来看汽车强轮摆振这一现象发生的非常普遍。从前轮摆振的故障现象表现形式上，我们可以分析出可能引起摆振的原因和影响因素，并对这一故障进行解决。
关键字：摆振；故障诊断；排除
1. 摆振的意义。
1.1摆振现象。
前轮摆振是指汽车以某一特定行驶速度或速度范围行时（运 两前轮在水平平面内产生有规律的绕转向节主销的摆动，在垂直平面内产生有规律的上、 下跳动。轻度前轮摆振时前轮有小幅度摆动，转向盘也有小幅度的回转摆动，手有震麻感； 中度前轮摆振时前轮行 驶的轨迹呈现轻度弯曲的蛇形，转向盘有较明显的摆振，驾驶室有轻微的震感；度前轮摆振时，轮重前作大幅度摇摆，前轮行驶的轨迹呈明显的蛇形曲线， 转向盘作较大幅 度的回转摆动，驾驶室左右两侧甚至会出现明显的此起彼伏的现象。
1.2 摆振的特性。
发生摆振时，转向轮以一定的频率和幅度左右摆动。摆振现象是一个受多种因素影响的多体动力学问题。前轮发生左右激烈摆动，会引起方向盘“弹手”（亦称筛糠）的症状，严重时驾驶员无法控制方向盘，这是汽车使用中的常见疑难故障之一。摆振往往是当车辆行驶至一定速度时就开始，一般在中高速时出现较多，低速时较少。
1.3摆振的影响。
前轮摆振是汽车常见故障之 一，它降低汽车行驶的平顺性，影响行车安全和运输效率， 加速轮胎和转向系统的磨损，严重影响汽车行驶平顺性，摆振会减少乘员的舒适性，增加司机的疲劳程度，并对整车行驶安全性和整车零件的寿命产生严重的负面影响，危及行车安全。

2. 汽车前轮摆振的故障原因。
2.1轮胎不平衡。
轮胎平衡(Wheel Balance)是指前轮定位中，对轮胎的检查项目之一，轮胎若不平衡，会造成车辆行驶时，左右偏摆震荡上下跳动，方向盘摆震的现象，驾驶乘座极不舒适，必须配挂重铅块于钢圈的两侧，使之平衡。当车轮转动时，不对称的质量可能会导致跳动或晃动，这可能会导致乘坐的干扰，通常是纵向和横向的振动。它也可以导致在一个方向盘或整个车辆的摆动。由于不平衡，乘坐起来就不舒适。车辆悬架可以激发当处于不平衡力时的车轮速度达到一个点，其转动频率等于该悬浮液的谐振频率。
静态的平衡，可以由一个静态的平衡机测量，在轮胎被放置在其垂直轴线上的非旋转的主轴刀具。靠重力向下偏转。偏转的量就是不平衡的幅值。偏转的角度就是不平衡的角度位置。在轮胎的制造工厂中，静态平衡器通过使用安装到主轴组件的传感器进行操作。在轮胎零售商店，静态的平衡器通常是非旋转气泡平衡器，通过中心处气泡的充油玻璃瞄准压力表的幅度和角度观察到的不平衡，他们已经在很大程度上取代了大型的机器。
动平衡是指轮胎转动时力所产生的非对称的重量分布，通常是在一个较高的速度时出现。在轮胎工厂中，被安装在轮胎和车轮的平衡机测试车轮，该组件被加速到300 RPM或更高的速度，并随着轮胎旋转传感器进行测量力的不平衡。车轮的内侧和外侧的平面，这些力被分解成静态和力偶值相比，不平衡公差（是允许的最大的制造限制）。如果轮胎没有被选中，它有可能摇晃和表现不佳。在轮胎的零售商店，检查轮胎/车轮组件旋上平衡器，它决定的不平衡量和角度。动态平衡比静平衡更好（更全面）。
2.2悬架、转动系间隙大。
检查项目：转向节主销或独立悬挂系统、轴承间隙、横直拉杆球头、前轮定位及轮胎气压、然后重点检查前轮是否平衡。
前束过大，使前轮平面不平行度过大，导致车轮行驶时极难稳定，出现振动和摇摆，使之转向不稳，应重新按规范调整前束。
前轮毅轴承紧固不到位(或损坏)，使前轮轴向及径向间隙增大，导致车轮跳动及摆振加剧，造成车轮不稳定，此时应调整轮毂轴承预紧度或更换轴承。
万向盘游动间隙过大(自由转角超过300)时，车辆行驶中会感到“方向发飘”，此时应首先检查方向盘、紧固螺栓及配合花键有无松动现象，必要时拆检转向器内部机件，查明其故障原因。
前轴弯曲变形，横直扭杆球头销与球头座磨损松旷及紧固螺钉松脱，转向节主销(立轴)与衬套磨损松旷，超过使用极限、配合间隙过大，也会引起前轮摆振，需按规范予以检修调整。
前钢板弹簧左右高低不一，左右弹性不均，骑马螺栓松动、前钢板弹簧销松旷，减振器失效等，均使前轮振动无法迅速衰减，导致前轮振动加剧，使之转向不稳，应逐项检修，必要时更换损坏部件。
车轮总成不平衡、前轮胎内侧增加了胎垫或轮辆(钢圈)加过焊，均使车轮产生离心力。此离心力的方向随车轮的转动而变化，导致车轮上下跳动和左右摇摆，继而通过转向机构传至方向盘使其抖动。车速越高，此现象越明显。此时应重新对转向前轮进行动平衡试验，合格后才能装车使用。
转向器啮合传动副过度磨损，使啮合间隙加大，转向前轮的约束力下降，导致车轮摇摆使汽车转向不稳;转向器固定螺丝松动，使转向器晃动，车轮所受约束下降，致使车轮跳动，摇摆加剧。此时，应紧固转向器固定螺栓，或更换过度磨损的机件。
大部分轿车前轮采用独立悬架，取消了转向节主销及套，其悬架衬套及球头销等一般不易松旷，横直拉杆球头也很少松旷，因此一般不会引起前轮发摆。根据实践经验，这种故障大都在行驶1万公里以后发生，而且极少是因转向拉杆球头销或悬架松旷造成的，多是前轮平衡不好所致。车轮在使用中，由于变形、磨损或更换零配件，会打乱了原来的配合；在修理过程中的堆焊、镗销等也会使车轮失去平衡，致使前轮发摆。（参考数据：1.轮辋总成摆动量不大于3毫米。2.车轮动平衡量小于5克·厘米）
3. 摆振故障案例分析。
案例1
故障现象：一辆速腾1.6手动挡汽车在时速达到120公里时方向盘轻微抖动。 故障诊断与排除：首先询问车主在车速在120公里以上或以下时方向盘是否抖动，如果汽车在时速超过120公里或低于120公里时方向盘比较平稳，则是由于前轮动不平衡引起的，由于方向盘是轻微抖动，所以不平衡量也不大，精度要求比较高，建议车主到4S店做车轮动平衡或到专业做车轮动平衡的地方去做。如果方向盘随着车速的提高抖动的越来越厉害，并且整个车也跟着抖动起来，首先要看该车前轮是否变形，轮胎磨损情况，一般更换轮胎就会得到解决问题。对于后驱动的汽车，传动轴十字轴有矿量也是主要原因之一。 
案例2
故障现象一辆本田CRV，在行驶到4万到5万公里时，出现刹车方向盘抖动。 故障诊断与排除：对于4万到5万公里的汽车，在刹车时方向盘抖动的原因有1刹车盘于刹车片之间摩擦的不平。2刹车盘锈蚀部分被摩擦后不平。3刹车盘高温时遇水变形。3刹车盘材质软。4刹车盘与刹车片之间有小石子进入导致刹车盘磨损不平。对于这种现象，车主可以到4S店做光盘处理或直接更换刹车盘。
4.前轮摆振故障诊断方法。
4.1路试。
当驾驶员反映前轮发摆时，可进行路试。路试时，一个人站在公路边观察从300-500米以远的方向开来的车，看看是哪个车轮摆得厉害。
4.2停车检查。
用千斤顶顶起前轮查找不平衡点。检查时最好让发动机怠速运转，用发动机的振动来确定车轮的较重部位。具体做法是，用手将转动灵活的车轮转动2~3转，等车轮停止转动后，用粉笔做记号记住下边较重的部位。连续作3次试验，每次都作记号，观察记号是否都停在一个部位。假如每次最低位置的记号都一样，说明该点是不平衡点，或称为偏重的方位，车轮处于静不平衡状态。假如车轮每次自然停止时，粉笔的记号位置都不一样，而且将该记号无论转到哪里，用手停住车轮后，车辆就能稳妥地停在那里，这时车轮处于静平衡状态。对于处于静不平衡状态的车轮在高速旋转时，会产生很大离心力，从而引起车轮周期性的跳动，这就是摆振。若轮胎无问题时，则应检查轮毂和制动鼓（或制动盘），检查方法与检查轮胎相同，不过应松开制动，拆下轮胎，不得有发卡现象，在制动鼓（盘）转动灵活时再进行检查。对制动鼓（盘）不可轻视，因其薄厚不一，同样可以造成车辆摆振。
4.3处理措施。
当认定某个前轮有不平衡问题时，属于轮胎问题应进行换位，然后路试。不属于轮胎问题，则应检查制动鼓或轮毂，前驱动轿车应检查制动盘或前半轴。对静不平衡的轮胎的平衡调整，可采取粘结平衡块的方法确定它是否达到平衡：将较重部分转到轮胎中心的水平线上，观察轮胎是否静止，若静止，将重部位放在另一面再做试验；若仍静止，表示车轮已经平衡。不平衡的轮胎装在后轮一般不会出什么问题。
5.总结。
综上所述，除去故障因素，即使各方面技术状况非常完好的汽车，由于受道路条件和汽车本身动力学特性的影响，依然存在汽车前轮摆振现象。前轮摆振现象只能逐步改善，理论上是无法消除的。因此，任何汽车都存在摆振现象，只是摆振程度轻重不同而已。前轮摆振现象是一种汽车内部故障、动力学特性和外界影响综合作用的结果，反应了汽车的整车稳定性能。
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