宋海涛，赵 岩(Song Haitao，Zhao Yan)



汽车高速转向盘摆振形成机理分析与研究

宋海涛，赵 岩(Song Haitao，Zhao Yan)

（北京汽车股份有限公司汽车研究院，北京 101300）

针对某车型高速时转向盘摆振问题，诊断摆振现象，寻找摆振激励源，梳理传递路径，按照正向求解、逆向求解及通过改变相关零部件的振动频率及阻尼特性来分析高速转向盘摆振形成机理，从而解决摆振问题。

摆振；激励源；正向；逆向；阻尼

0 引 言

汽车在行驶时始终处于振动状态，由于路面不平，车速和运动方向的时刻改变，发动机工作激励以及车轮系统和传动系统零部件的不平衡量，产生整车和局部的强烈振动。振动大致可分为震动、摆振及制动抖动，其中摆振的形成多与速度有关，分为低速摆振和高速摆振，发生频率一般在5～15 Hz，低速摆振多出现在低速行驶的颠簸路上。当高速行驶在平滑路面上时，容易出现高速摆振，其通常出现在有限的速度范围内，且特征明显。系统分析汽车高速下转向盘摆振形成的机理，有助于在研发设计阶段规避摆振问题，从而提升驾驶的安全性和舒适性。

1 摆振形成机理分析

以采用齿轮齿条式转向机构的某轿车高速摆振的整改为例，故障现象为：车速在90 km/h时，转向盘开始出现摆振现象；当车速达到100 km/h时，转向盘摆振现象达到峰值；当车速超过110 km/h时，转向盘摆振现象逐渐减小直至消失。经测试，此时转向盘的振动频率与车轮及轮胎总成的激励频率均为14 Hz，摆振车辆的频谱测试结果如图1所示，可判定车辆行驶过程中，轮胎与地面接触产生的激励是转向盘摆振的主要来源。……