汽车故障诊断方法汽车故障诊断
(接第7期) 2.4.12.3.车内振动测量 乘坐质量是车内振动最主要的衡量指标，各种振动源将振动传递到座椅、方向盘和地板上，所以振动测量采用振动仪在方向盘、座椅和地板上进行。车内乘客会感受到这些振动。人体各个部位对振动的敏感频率是不一样的。手的敏感频率为8～16Hz。坐着的时候，各个方向的敏感频率也不相同：在垂直方向为4～8Hz，而横向为1～2Hz，图197表示人体在垂直方向上的反应与振动频率的关系，表32为人体舒适度对振动大小的主观统计数据。
汽车振动测量仪器与车内测试位置见图198～图201。
通常振动仪显示出被测振动信号的峰值PEAK、幅值EQ PEAK、真有效值RMS，还有速度m/s、加速度G或m/s2等参数。
2.4.12.4.汽车振动与噪声的频谱分析
汽车行驶中的噪声和振动测量中除了噪声分贝和振动参数需要测量外，更重要的是要测量出振动的频率范围，也就是对噪声和振动信号进行频域分析。因此。在实际的噪声和振动测试中除了要测试噪声和振动参数外，还必须对这些信号进行频率分析，所以要在使用声级计和振动仪的同时，还要使用频谱分析仪。频谱分析仪可以将噪声和振动信号的频率数值和信号的分贝值用图形方式显示出来。图202、图203为频谱分析仪和屏幕显示图形。
频谱分析仪将噪声和振动信号中不同频率的信号分离出来，分别显示出不同频率信号的振动幅度。频谱分析仪的屏幕显示图形中，横坐标表示频率(Hz)，纵坐标表示振动幅度(通常为dB)。图204是二维频谱分析显示。显示图形表明在某一时刻有两个分别为12Hz和36Hz的振动信号，其中12Hz的信号幅度达到60dB，36Hz的信号幅度达到了40dB。
频谱分析的目的是为了从噪声和振动信号中确定由哪些频率的信号存在，不同的频率信号表示有不同的部件发生了振动，而且可以看出不同信号的幅度大小，这样就可以清楚地分辨出不同频率、不同强度的信号了。
汽车的噪声与振动频率通常是随着汽车的速度和发动机的转速而变化的，转速越快，噪声和振动的频率也就越高，汽车中某一部件的振动频率是可以直接计算出来的。例如：半径为0.3m的轮胎在车速为120km/h时的振动频率可以由下式计算出来：
轮胎不平衡振动频率=车速(km/h)×1000m/2π×轮胎半径(m)×3600(s)
=120×1000/2π×0.3×3600=17.7(Hz)=18(Hz)
随着车速的改变，轮胎的振动频率也将变化。但这并不意味着一定会发生方向盘摆振的故障，真正发生摆振的原因是轮胎在振动频率作用下引起的共振。共振是由于轮胎不平衡振动的频率与轮胎的固有频率重合时导致的结果，共振使得轮胎的振动加剧，最终导致方向盘严重摆振发生。
在汽车不同部位的振动频率测试中还要考虑到多种影响因素，如发动机转动的振动频率首先考虑的是发动机转速，当发动机转速为3600r/min时： 汽车故障诊断仪
发动机转动不平衡振动频率=发动机转速(r/min)=3600/60=60(Hz)
但是，实际的发动机曲轴振动还要考虑汽缸的个数，曲轴旋转一圈中汽缸点火的次数是影响发动机转动不平衡的因素。因此，发动机转动不平衡振动频率公式中还要加入汽缸个数的因素。下式为六缸发动机的转动不平衡振动频率计算公式：
发动机转动不平衡振动频率=发动机转速(r/min)×汽缸个数/60(s)×2
=3600×6/60×2=180(Hz)
发动机转动不平衡振动频率测试位置见图205。
又如：传动轴转动不平衡振动频率首先考虑的是发动机转速与变速器传动比，当发动机转速为3600r/min、传动比为0 8时的不平衡振动频率计算公式如下：
传动轴转动不平衡振动频率：发动机转速(r/min)/60(s)×变速器传动比=3600/60×0.8=75(Hz)
实际的传动轴振动还要考虑不等速万向节在转动时，每一圈中有两次加减速度变化的影响。因此，传动轴转动不平衡振动频率还应该在上述公式中乘以2才能正确表达，即：
传动轴转动不平衡振动频率=发动机转速(r/min)×2/60(s)×变速器传动比=3600×2/60×0.8=150(Hz)
传动轴转动不平衡振动测试位置见图206。
汽车噪声和振动的频谱分析显示有两种，一种是二维图形显示。另一种为三维图形显示，其中三维图形显示增加了时间轴坐标，与二维图形相比三维图形不仅可以看出某一时刻的频率与振幅的关系二维图形，还可以看出频率与振幅随着时间变化的三维图形。图207和图208为二维图形和三维图形的比较。(未完待续)
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