2.  診斷方法

我們將汽車噪音與振動問題的診斷方法,較有系統的歸類為傳統診斷法及應用掌上型振動噪音分析儀的診斷方法。

 

2.1 傳統診斷方法

(1) 聽診法

     這是一般用的最廣的方法。可用金屬棒或聽診器抵在汽車的某個部位(例如引擎、發電機、油泵)上來聽異音;或用空心管置於引擎皮帶滑輪附近直接聽取空氣傳來的聲音來判斷異音源。在使用聽診器時,應根據噪音的出現部位及其變化情形,在不同的區域進行聽診。例如,連桿軸承和曲軸軸承鬆動之異音是在引擎中下部。此外,引擎各零件發出聲音最明顯時的轉速都不同。因此,在使用聽診器檢查引擎時,應利用改變引擎轉速的方法,在不同的轉速或突然改變轉速,這樣對異音源的尋找很有幫助。

(2) 改變負荷法

汽車引擎與底盤的異音與異常振動問題其強度多數和負荷成正比變化,即負荷愈大噪音與振動也就愈顯著。根據汽車異音與異常振動隨負荷變化的規律及特點,可判斷故障的位置及性質。負荷法係改變汽車某機件、機構或系統的負荷,以突出某些不明顯的異音與異常振動,或讓明顯的異音與異常振動減弱或消失。改變負荷的方法有下列幾種:

(a) 起步法:

當汽車起步時由於慣性力,零組件承受較大的負荷。可突顯出某些異音與異常振動問題來。

(b) 改變汽車速度法:

汽車轉動件不平衡或定位偏離設定值時,當汽車低速行駛時產生的異音與異常振動不是很明顯。提高車速時因不平衡或定位偏離所造成的異音與異常振動問題會增強。此法可用來檢查曲柄連桿機構、傳動軸、及車輪等是否平衡不良,車輪定位是否在允許的設定值內。

(c) 踩踏油門法:

將油門踏板從鬆油門狀態下突然踩下,使引擎轉速突然升高,然後鬆油門讓轉速快速下降,並重複上述步驟,此方法主要用於引擎異音問題之診斷。

(3) 轉速及速度法

     當汽車引擎轉速或行駛速度對應的頻率等於汽車車身、系統或零組件的自然頻率時,會產生共振現象,使異音響度或振動幅度增大。即汽車異音與異常振動通常都對應於某一個轉速或速度區段,從這些區段可診斷可能的原因。例如傳動軸不平衡所發出的聲音在中等車速時比較明顯,而高速行駛時並不顯著。

(4) 從汽車的新舊或修護後的特點作診斷

     新車出現異音與異常振動問題多半是某零組件鬆動或裝配不當;舊車發生噪音與振動問題則大多是老化、磨損或鬆動等原因所造成的;修護後的汽車出現異音與異常振動問題一般是調整不當,螺栓、螺帽等未按規定扭力鎖緊,皮帶太鬆或太緊,漏裝或裝錯零件所造成的。

(5) 同型車比較法

如果與同型車相比,大多數車都有同樣的噪音與振動問題,這表示設計或製造出了問題。

(6) 貼膠布或化學土至可疑空隙法

    此法適用於風切聲等高速空氣流動噪音。將膠布或化學土貼至可疑空隙,如後視鏡、門縫等,如果噪音消失,則該處很可能密封不良或縫隙過大。

(7) 擠壓、敲打、搖動可疑部位法

     此法對診斷車內異音很有用。當零組件因間隙改變或鬆動時,我們擠壓、敲打、搖動可疑部位,機件可能會相對滑動或振動而讓噪音突顯出來。

(8) 溫度法

      引擎剛發動時溫度較低,有些異音會顯現出來,當溫度升高時異音又會減弱或消失。例如,有些軸承異音冷車時較明顯,熱車時異音會減弱。

(9) 潤滑法

      噴潤滑劑(如WD40或油脂)至可疑部位,如果異音消失,很可能該部位有問題。例如,某些車門的鉸鏈在開關車門時出現異音,經噴WD40後異音消失或減弱,可確定該組件欠缺潤滑或零件磨損過度,可噴塗油脂或更換零組件。

(10)某缸不噴油或不點火法

如果讓某缸不點火或不噴油時,噪音如果減弱許多或消失,則可能該缸有問題。

 

2.2 應用掌上型振動噪音分析儀法

隨著修護人員知識水準的提高及單通道掌上型振動噪音分析儀的便宜化,現在正是推廣使用此法的時機。傳統診斷法有賴經驗之累積,有時亦會判斷錯誤或找不出問題之所在,可藉此種儀器彌補上述診斷方法之不足。掌上型振動噪音分析儀可用來量測汽車噪音或振動的頻譜圖,藉由頻譜圖上的峰值頻率,配合汽車知識去判斷那個零件會產生這個峰值頻率,進而找到故障源。由於轉動件的頻譜圖較有規律,此法特別適合旋轉件的故障排除。將噪音計的AC OUT用線接至分析儀,便可當作量測噪音用的麥克風。使用時只要裝上加速規放置在振動元件表面或裝上麥克風置於駕駛或乘客的耳朵附近,即可顯示出振動或噪音的頻譜圖。配合前述汽車噪音及振動的產生原理中所敘述之汽車噪音與振動問題發生的可能系統,這對故障的診斷較前述之傳統診斷法更準確。使用分析儀做試車時,除須觀察車速、引擎轉速及引擎負荷大小外,還須特別注意下列事項:

(1) 頻率範圍

在測試時我們應該特別注意噪音與振動的頻率範圍,這是因為大部份的問題都發生在某些特定的頻率範圍內。一般來說,從加速規或麥克風之頻譜圖上的峰值落在那個頻率範圍,我們比較容易判斷這些噪音或振動可能出自何處。

(2) 結構振動噪音或空氣噪音

    通常空氣噪音的頻率較高,而結構振動噪音的頻率較低。

(3) 激振力的類型

產生汽車噪音與振動的激振力可分為重覆性(週期性)、隨機性及衝擊性三種。不同的激振力其頻譜圖也不同。對重覆性激振力其頻譜圖為離散形式;對隨機性激振力其頻譜圖為連續形式;對衝擊性激振力其頻譜圖為連續形式,但它的曲線較隨機性激振力曲線平滑,並且曲線會隨頻率增加而衰減至某值。激振力的類型對噪音與振動問題的解決很有幫助。