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汽车上都有哪些零部件需要做振动测试?

2024-12-18 15次浏览

随着生活水平的提升,如今汽车几乎家家都有,人们对汽车安全性与可靠性的要求也日益提高。汽车零部件测试是确保汽车可靠性的关键环节,而振动测试便是其中的一个测试项目。下面,小编就为大家讲讲汽车上有哪些零部件需要进行振动测试。

汽车供应商运用先进的振动测试技术,确保汽车行驶时的安静和平稳。汽车的零件与组装件都必须接受振动可控测试技术的检验。

在汽车内部,从仪表板到座椅,从安全气囊传感器到引擎注油泵,众多零部件都要经过精确的振动模式和幅度测试。

在振动控制行业,成功开发的数字信号处理技术,能够在实验室和生产线上营造出更贴近实际的振动环境。如今,振动测试除了采用随机波、正弦波和冲击波这些传统方法外,还增添了更为复杂的方法,例如随机波上加正弦波以及波形复制。

振动测试

随机正弦波是将随机振动与正弦波相结合,形成复杂的振动形式;波形复制振动能够模拟出真实的汽车振动环境。随机正弦波振动是把多个正弦波与宽频带噪声相结合。正弦波振动可以是固定的,也可以是扫描式的谐波或非谐波振动,并且在整个频带内的振动幅度是可变的。对于模拟在路面行驶中随机振动的汽车(其引擎转速会增减)而言,随机正弦波振动是一种很好的测试方法。

采用随机正弦波振动和波形复制方法对汽车进行测试,能够真实再现汽车行驶的实际环境,可用于设计验证和质量控制。

仪表板

许多汽车制造商对仪表板组件进行振动测试,以检查是否存在咯吱声和卡嗒声。这是新车购买者可能最不满意的地方,在保证金中占比较大。

为进行测试,专门建造了不使用风扇的振动台,目的是营造安静的环境来验证振动中的仪表板是否有咯吱声和卡嗒声。由于没有通风散热,当温升超过工作温度时,只能进行短时间的振动测试,之后测试要暂停一会儿以便设备冷却。

除振动台外,所有会发出噪声的仪器设备(包括振动台的控制器)都应放置在测试室的一侧。遥控面板和显示器要悬挂在测试装置上方,方便工作人员听到噪声并控制测试过程。

用于检验咯吱声和卡嗒声的振动模式,由随机波、扫描正弦波和代表负荷的多段波形构成。其振动幅度要控制在汽车正常行驶的额定实验值范围内。为避免振动过于剧烈,要对部件进行维修并紧固好。

在振动测试中,操作人员起着至关重要的作用。例如,施加扫描式正弦波来重复加速引擎的振动模式时,可能需要增加几次扫频来发现异常噪声。由于咯吱声和卡嗒声的成因难以发现,操作者必须停止对仪表板的下一步操作,采用手动方式控制振动频率和振幅,以检查产生噪音的真正原因,这样才能找到产生噪声的机理,许多设备生产厂也将这种方法用作质量控制手段。

在检测咯吱声和卡嗒声时,有时会采用加温与日光照射相结合的振动实验。有些汽车公司安装了一种集成测试系统,在大型温度控制室内安装电动振动台和太阳阵列,操作人员在中央控制中心调节温度、振动模式、振幅以及阵列来探测噪声。

振动测试

汽车座椅

多家汽车公司使用高新技术的振动测试设备来检测会发出咯吱声的座椅。将座椅安装在电动液压振动台的俯仰板上,利用动态信号分析仪自动检查噪声,获取1/3倍频程频谱。采用仪器监视而非人工检测,当噪声超过预设电平时,才通知操作人员。

由于汽车座椅更易受到路面振动的影响,对座椅及其安全带进行测试时,最好采用模仿路面技术。用复制真实路面振动波形代替传统振动方法,可获得更好的测试结果。

路面仿真振动台可重现记录的历史情况。有时会使用由4个或6个振动台组成的装置来重现汽车车轮同时振动的环境。运用最先进的信号处理技术和快速的数字信号处理器,能够精确模拟实际的振动环境。

以前,即使是模仿一般路况(持续时间不足一小时),也需要一天的计算时间。而现在,一台振动控制器就能无限期模仿路面的历史情况,无需几个小时或一天的脱机计算,甚至能同时使用几个振动台在多个测试点进行模仿试验。

后视镜

后视镜组合件的稳定性测试可通过振动台模拟路面振动来进行。利用后视镜反射光束的散射来测量镜子的振动,找出令汽车购买者厌烦的振颤部件。

由于反射光束被镜子放大两倍,在驱动条件下镜子很小的振动都会使后视镜影像模糊。为在测试过程中找出导致后视镜影像模糊的振动频率,对后视镜施加可控加速度幅度的扫描正弦振动,并用激光图像系统监视镜子的图像,在镜子谐振时拍摄图像。激光图像系统中的程序与振动控制系统通信,将振动频率、振幅和其他相关参数(时间和日期)存储起来。

汽车后视镜生产厂家对后视镜组件进行振动测试的过程如下:用冲击测试法鉴别镜子的谐振频率和由引擎振动引发的潜在结构缺陷;用动态信号分析仪测量产品对冲击的反应,测出产品的谐振频率并与预先设置的频谱进行比较,从而在制造期间自动检验产品质量。

振动测试

注油泵

注油泵承受着泵体组合件对路面和引擎的联合振动环境。将代表引擎振动的正弦波振动叠加在随机振动背景上,能准确模拟路面的振动状况,再加上几个正弦波谐波来模拟引擎振动,就非常贴近真实情况了。从振动台发出的噪声,就等同于实际汽车在路上发出的声响。

为模拟实际安装在引擎上的注油泵,用振动台上的夹具固定注油泵后再进行振动测试。由于夹具本身增加了检测的复杂性,其机械谐振会为十字轴运动增加额外幅度,因此要使用一种称为开槽的技术来加以限制。

最大允许的随机和正弦振动幅度取决于极限频谱、每个正弦谐波的振幅以及随机振动附加的能谱密度。在测试期间,十字轴方向上测得的加速度不允许超过极限频谱。降低驱动信号的频率可避免达到这个极限,在最终的控制频谱上出现槽口,表示存在极限频谱。

防撞传感器

气囊防撞传感器制造厂通过模仿瞬时加速度的方法来测试每个传感器。测试目的是确保这些传感器在未达到一定加速度之前不会触发气囊,而当加速度达到既定值时能立即触发气囊。

驱动振动台产生一个半正弦形加速脉冲,或者采用实际撞车时记录的加速波形来模仿瞬时加速度。为验证每次冲撞时的动作是否有效,要将传感器固定在测试器具上,由控制振动台的同一个计算机程序进行监视和控制。

需要进行振动测试的汽车零部件远不止以上这些,汽车在启动和行驶过程中几乎所有部件都要经受一定的振动。各大厂商在研发阶段不仅要对零部件进行振动测试,还要对整车进行振动测试,以此评估汽车的安全性和可靠性。

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