汽车液压转向系统共振噪音问题

发表时间:2021/5/7   来源:《科学与技术》2021年第29卷第3期   作者:王海峰
[导读] 随着汽车行业的快速发展,社会经济的不断进步,使得人们对于汽车的舒适度要求更高

        王海峰
        安徽江淮汽车集团股份有限公司  安徽合肥   230601
        摘 要:随着汽车行业的快速发展,社会经济的不断进步,使得人们对于汽车的舒适度要求更高,而汽车液压转向系统共振噪音问题会给驾驶人员带来直观性的感受,在极大程度上影响着汽车舒适度要求。对此,文章针对汽车液压转向系统共振噪音问题展开了论述。
关键词:汽车;液压转向系统;共振噪音;问题
引言:
        在实施汽车设计的过程中,液压转向系统是非常重要的环节,它对于灵活性、轻便性方面的要求是非常高的,自然对于安全性与稳定性方面的要求也很高,所以在汽车领域中的运用是极为广泛的。但是,这种系统在实际设计的时候具有非常高的复杂性,其与整车之间的匹配性要求是极高的,会有很大的几率出现系统匹配不适的这一不利现象,进而使得共振噪音这一问题产生,促使驾乘舒适性大幅度下降,严重时还会造成系统元件的损坏,因此必须要即使予以有效解决。
1.液压转向系统产生共振噪音问题的相关原理与测试
        汽车往往处于缓慢驾驶状态,并且实施转向的时候,其底盘位置非常容易产生一些噪音问题。尤其是转向时候越接近于最大转角时,这种类型的噪音越是明显,严重的时候方向盘、整车都可能会出现抖动的现象。当共振噪音产生的时候,对汽车底盘进行仔细的观察,发现处于转向位置的进油管、回油管都会产生抖动的现象,而当转向器与油缸活塞腔两部分的连接部分、转向杆部分也都会形成各种类型的抖动现象。尽管这种现象通过眼睛观察难以识别,但是当硬质物体与之触碰时就能够发现其中存在着抖动的问题。这就需要针对液压转向系统当中的共振噪音展开相应的测试工作,通过专门的测试设备来针对转向油泵的各个位置展开测试工作,主要包括出油口、转向器进油口以及回油口等位置的油压数据的有效测试。与此同时,处于监控系统内部位置产生的故障的位置与抖动的位置,不管是否是正常情况,其转向器回油口位置的压力都是无故障问题状态。当诊断转向器进油口、油泵出油口位置的压力存在异常现象的时候,势必会形成一定的波动。而转向器进油口的压力波动与油泵出油口的波动相比,前者的波动要更小,压力波动与振动噪音是同时产生的,这就使得两者的频率也是处于相同状态的。
2.汽车液压转向系统产生共振噪音的主要原因
在汽车液压转向系统里有不少部件都可能会造成故障问题的产生,进而使得振动、噪音等问题出现。通过相应的测试发现异常振动产生的主要因素,是由于压力波动而产生的,而那些故障问题也属于压力波动范畴,进而使得噪音产生。液压转向系统当中的转向油泵,主要起到的作用就是为系统提供重要的动力。其中油泵出口位置所输出的压力与流量分别为P与Q,在实际运行的时候出现了异常状态,由于排油腔的容积持续产生变化,促使油泵的实际输出流量Q也会跟着转子的实际旋转速度,形成一个有规律的脉动流量变化。当流量Q出现脉动的时候,会使得油泵的输出压力随之产生相应的变化,而且油泵里的各个元件出现了故障问题,也很可能会导致油泵通过对相应振动的借助下实现压力流体的有效输出。

如果这种类型的脉动流体进入到系统的管道、缸、阀等各种液压元件之中,如果管道与元件自身的强度够高,其振动的阻力比较大,同时也并未出现故障问题,那么其在压力脉动方面也会越来越小。
3.汽车液压转向系统共振噪音问题的解决措施
        3.1改进油泵
汽车油泵系统经过相应改进之后,能够有效地实现油泵质量的提升,进而使油泵输出压力在波动上得到减少。在对油泵具体实施改进与优化的时候,需要注意的是发动机、油泵以及转向器等在适配性方面的提升,其中主要包含了流量、压力、排量等环节。还需要针对油泵的生产精度方面进行提升,能够保证油泵在实际运行的更加稳定,而且在耐磨性能方面的要求也能够获得满足,进而使得油泵安全阀、流量控制阀等阀门的质量得到有效提升。
        3.2针对油路中的各个元件与材料予以优化
经过相应的改进与优化之后,能够有效地使转向器转阀降低敏感程度,进而实现系统频率的优化。在具体实施转向系统的零部件设计的时候,需要注意的是零部件频率与压力波动频率之间,必须要做到互相避开。由于通常情况下的压力波动频率约为25Hz,所以在实际实施相关操作的时候,系统对于相关的要求比较高,尤其是在安全性、稳定性方面的要求,因此需要将这个频率进行避开。当达到转向力数值后,需要建立在此的基础上,实现转阀敏感程度的减少,进而保证压力值更加具有稳定性。
        3.3实施相应的阻尼设计
在系统中必要的一些位置可通过增加阻尼的方式,来实现避免振幅产生的目的。当前阶段,这种措施在液压系统实施改进及优化等方面的应用是非常广泛的。在液压转向系统里设计的阻尼,一般应用于进油管、回油管这两方面时体现的最为科学合理。当慢速转向出现共振噪音的时候,由于其故障因素产生的回油压力并未发生变化,所以必须要将其在进油管之中进行集中。⑴通过软管与硬管结合使用的方式为高压管设计法,而且在实际使用中需要保证软管占油管的长度满足要求,一般需要在30%以上的长度。⑵在软管之中安装相应的减震芯。这种情况下一旦共振噪音情况产生,那么就需要对软硬管的具体组成比例展开相应的调整,适当的对长软管、减震芯的长度及大小进行增减。与此同时,还可以通过对软硬管、减震芯实施分段设计的方法,促使噪音故障问题的发生得以避免。⑶在转向器系统之中的转阀实施阻尼设计,也能够在一定程度上避免共振噪音产生。
结束语:
        总而言之,汽车液压转向系统一旦出现失稳的问题,就会使得故障、噪音等问题产生,进而使得用户产生不满的情绪。所以有必要针对液压转向系统党政的共振噪音问题展开分析,进而对其形成的原因进行了解,进而提出有效的解决对策。
参考文献:
[1]王广辉,张金孟,杨阳,程显. 汽车液压转向系统共振噪音问题解析[C]. 河南省科学技术协会.第十四届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集.河南省科学技术协会:河南省汽车工程学会,2017:202-204.
[2]赵小光, 宋德喜, 王晓东,等. 液压转向系统共振异响解决方案[C]// 2015年度中国汽车工程学会转向技术分会学术论文年会. 中国汽车工程学会, 2015(11):172.
[3]郭其昌.汽车液压转向系统噪音的分析[J].上汽通用五菱七成股份有限公司,2012(05):125.
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