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某SUV背門(mén)鎖異響解析及改進(jìn)
李海波++王朝銳++劉劍平++龐勝軍++黃明新摘要:本文通過(guò)介紹背門(mén)異響產(chǎn)生機(jī)理,然后結(jié)合某款SUV整車(chē)路試中產(chǎn)生背門(mén)鎖和鎖扣撞擊異響問(wèn)題,展開(kāi)原因分析,從背門(mén)模態(tài)、支撐反力和鎖本身進(jìn)行了詳細(xì)分析,得出支撐反力不足是產(chǎn)生異響的主要原因,并提出最終解決方案,解決了撞擊異響問(wèn)題,為以后解決背門(mén)系統(tǒng)其它異響問(wèn)題提供參考。Key:背門(mén);異響;背門(mén)鎖和鎖扣;分析;解決方案:U463.82+1:A:1005-2550(2017)01-0049-06AnalysisAndImprovementofTheNoiseProblemofASUVBackDoorLockLIHai-bo,WANGChao-rui,LIUJian-ping,PANGSheng-jun,HUANGMing-xin(DongFengMotorCorporationTechnicalCenter,Wuhan430058,China)Abstract:Thispaper,combinedwithanexampleofthenoiseproblemcausedbythelockandthestrikerclashingintheroadtestinaSUV,introducedthenoisegenerationmechanismofthebackdoor.Bycarryingoutcauseanalysis,thebackdoormode,thesupportreactionandthelockwereanalyzedindetail.Itwasconcludedthatthemainreasonforthenoisewasthelackofsupportreaction.Finally,thesolutionwasproposedtosolvetheclashingnoiseproblem,andprovidedthereferenceforothernoiseproblemsofthebackdoorsystem.1緒論隨著汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步,不同品牌汽車(chē)在外觀、經(jīng)濟(jì)、使用性能和安全性能等方面不斷創(chuàng)新,消費(fèi)者對(duì)汽車(chē)的舒適性要求越來(lái)越高。SUV背門(mén)作為車(chē)輛的重要組成部分,其品質(zhì)感的優(yōu)劣直接影響消費(fèi)者對(duì)汽車(chē)質(zhì)量的判斷,近年來(lái)汽車(chē)整車(chē)異響影響駕駛者和乘車(chē)者的舒適性,破壞駕駛者的心情。根據(jù)J.D.Power的新車(chē)質(zhì)量調(diào)研顯示,汽車(chē)背門(mén)異響一直是消費(fèi)者抱怨最多的質(zhì)量問(wèn)題之一,所以NVH性能越來(lái)越受到目前消費(fèi)者的重視,是衡量汽車(chē)整體質(zhì)量的重要標(biāo)志之一。2SUV背門(mén)異響概述2.1背門(mén)異響定義背門(mén)異響是指汽車(chē)在發(fā)動(dòng)后或行駛時(shí),背門(mén)系統(tǒng)內(nèi)、外部件因?yàn)檎駝?dòng)而發(fā)出的不正常的敲擊聲,或其他不應(yīng)有的聲音[1],例如:背門(mén)護(hù)板磕碰摩擦玻璃聲、線束敲擊板件聲、板件共振動(dòng)聲等。這些聲音會(huì)在車(chē)內(nèi)形成噪音,使乘員產(chǎn)生不舒服的感覺(jué),所以必須及時(shí)查明原因消除。2.2SUV背門(mén)異響產(chǎn)生機(jī)理NVH是指噪聲、振動(dòng)與舒適性[2],異響作為整車(chē)NVH問(wèn)題的重要組成部分,是由于兩個(gè)組件相互摩擦或碰撞產(chǎn)生的刺耳噪音,很容易讓乘車(chē)人感覺(jué)到,影響消費(fèi)者對(duì)整車(chē)整體質(zhì)量的評(píng)價(jià)。異響一般存在于被遮蓋的背門(mén)封閉/半封閉腔內(nèi),給查找異響聲源和解決異響問(wèn)題帶來(lái)很大困難,是目前汽車(chē)研發(fā)過(guò)程中一直存在、且正在努力克服的一大難題。根據(jù)異響產(chǎn)生的機(jī)理可以大致分為3類(lèi)[3],如圖1所示:1)振動(dòng)聲:結(jié)構(gòu)振動(dòng)或共振發(fā)出的聲音,聲音一般為較為低沉的“嗡嗡”聲;2)摩擦聲:物體表面接觸滑動(dòng)、摩擦產(chǎn)生的聲音,聲音一般較為尖銳,具體音色隨相互摩擦的材質(zhì)不同而不同;3)敲擊聲:相鄰零部件之間發(fā)生碰撞產(chǎn)生的不連續(xù)的聲音,如“噠噠”聲。3SUV背門(mén)鎖和鎖扣撞擊異響原因分析下面以某SUV車(chē)型為例,結(jié)合產(chǎn)生機(jī)理,分析背門(mén)鎖和鎖扣撞擊異響的產(chǎn)生原因。某款SUV車(chē)型在鵝卵石路、搓板路上行駛時(shí)(圖2所示[4]),車(chē)速20km/h,后背門(mén)處有金屬撞擊音,經(jīng)過(guò)反復(fù)動(dòng)態(tài)路試,鎖定異響位置(圖3所示):背門(mén)鎖和鎖扣存在相對(duì)振動(dòng),鎖和鎖扣嚙合部位隨振動(dòng)產(chǎn)生金屬撞擊音。通過(guò)背門(mén)系統(tǒng)組成、產(chǎn)生異響位置及發(fā)生異響的路況測(cè)試條件,可以確定有以下因素引起背門(mén)鎖異響,見(jiàn)圖4:3.1背門(mén)共振分析從圖5理論計(jì)算TB模態(tài)圖中可以得知,背門(mén)的一階彎曲模態(tài)30Hz和車(chē)身模態(tài)34.65Hz,可能會(huì)產(chǎn)生共振(通過(guò)相關(guān)車(chē)型開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn),一般要求兩者至少避開(kāi)5Hz),所以為了能更準(zhǔn)確判斷是否產(chǎn)生共振,結(jié)合NVH試驗(yàn)反饋結(jié)果,發(fā)現(xiàn)背門(mén)一階彎曲TB模態(tài)為29.5Hz和車(chē)身TB模態(tài)為34.8Hz,NVH部門(mén)分析共振可能性較小。但從圖6發(fā)現(xiàn)背門(mén)中部振幅較大-21.94dB(要求峰值≤-10dB(m/s2)),對(duì)于鎖及鎖扣之間的異響不利,可能會(huì)間接導(dǎo)致振動(dòng)也較大。3.2背門(mén)支撐反力不足分析3.2.1背門(mén)密封條產(chǎn)生異響原因分析背門(mén)在關(guān)閉狀態(tài)時(shí)的密封反力,不僅對(duì)背門(mén)起到支撐作用,而且還能吸收背門(mén)振動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)能,若密封反力偏小,密封條對(duì)背門(mén)的支撐和對(duì)能量的有效吸收就變?nèi)?,可能產(chǎn)生背門(mén)振動(dòng),帶動(dòng)背門(mén)鎖振動(dòng),去撞擊鎖扣產(chǎn)生異響。1.背門(mén)止口間隙(見(jiàn)圖7所示)值設(shè)計(jì)要求d=12mm±2mm,測(cè)試位置編號(hào)見(jiàn)圖8,實(shí)際測(cè)試值見(jiàn)表1,可以看出很多位置間隙值(紅色數(shù)據(jù))都超過(guò)了設(shè)計(jì)要求,會(huì)導(dǎo)致整體密封反力不足。通過(guò)表2可以看出,上述三臺(tái)車(chē)經(jīng)過(guò)搓板路試后,均存在異響,經(jīng)過(guò)實(shí)車(chē)測(cè)試密封間隙不足導(dǎo)致靜態(tài)鎖閉力不滿足要求(大于300N)導(dǎo)致產(chǎn)生異響。2.密封條荷重(表3數(shù)據(jù))符合要求,滿足規(guī)定理論值,見(jiàn)圖9。但密封反力偏下限,正常壓縮狀態(tài)下定義為4~8N[5],實(shí)際為5N,并且過(guò)壓時(shí)僅為5.5N。綜上所述,背門(mén)止口與密封面的間隙偏大,導(dǎo)致密封反力不足,是原因之一。3.2.2背門(mén)緩沖塊產(chǎn)生異響原因分析車(chē)輛在搓板路及石塊路行駛時(shí),通過(guò)實(shí)車(chē)分析,背門(mén)產(chǎn)生了兩種運(yùn)動(dòng):上下振動(dòng)和左右扭動(dòng)。因背門(mén)結(jié)構(gòu)上部由鉸鏈約束,下部由鎖體和鎖扣約束,所以背門(mén)中部區(qū)域上下振動(dòng)、左右扭動(dòng)的幅度最大,可能引發(fā)背門(mén)振動(dòng),帶動(dòng)鎖和鎖扣撞擊異響,所以要核查中部和下部緩沖塊(見(jiàn)圖10)是否接觸到位。通過(guò)表2的核實(shí)結(jié)果,實(shí)車(chē)發(fā)現(xiàn)異響車(chē)輛緩沖塊未調(diào)整到位,導(dǎo)致與車(chē)身接觸點(diǎn)存在間隙,在復(fù)雜路面不能提供支撐,導(dǎo)致石塊路面背門(mén)不能被支撐住,帶動(dòng)背門(mén)振動(dòng)。3.3.3背門(mén)鎖扣緩沖塊分析試驗(yàn)車(chē)在過(guò)搓板路時(shí),鎖體與鎖扣緩沖塊間隙(見(jiàn)圖11)會(huì)因?yàn)檐?chē)身及背門(mén)的振動(dòng)而消失,若緩沖塊未起到相應(yīng)的緩沖作用,組件間的碰撞會(huì)造成異響,通過(guò)實(shí)車(chē)調(diào)查發(fā)現(xiàn)鎖扣緩沖塊未接觸,鎖閉后晃動(dòng)量較大,鎖扣側(cè)向緩沖塊未起到限位作用。經(jīng)過(guò)零部件測(cè)量,鎖扣長(zhǎng)度存在嚴(yán)重超差,見(jiàn)圖12所示尺寸:實(shí)車(chē)測(cè)試數(shù)據(jù)見(jiàn)表4:3.3背門(mén)鎖本體包塑分析背門(mén)鎖鎖舌包塑過(guò)于單薄,也導(dǎo)致鎖和鎖扣之間產(chǎn)生異響,所以背門(mén)鎖鎖舌需要設(shè)計(jì)合理的包塑厚度,下面要檢測(cè)背門(mén)鎖舌(見(jiàn)圖13)包塑厚度是否滿足要求。經(jīng)樣件檢測(cè),背門(mén)包塑厚度合格,可以排除背門(mén)鎖包塑厚度不會(huì)引起異響。鎖舌厚度測(cè)試如表5所示:3.4背門(mén)鎖和鎖扣撞擊異響原因總結(jié)通過(guò)以上幾個(gè)方面的具體原因分析,可以清楚看到引起背門(mén)鎖和鎖扣異響相關(guān)因素如下(表6所示),從中可以得出背門(mén)密封反力不足是導(dǎo)致背門(mén)鎖和鎖扣撞擊異響的主要原因。4解決方案及驗(yàn)證根據(jù)原因分析,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施臨時(shí)方案驗(yàn)證,反復(fù)經(jīng)過(guò)搓板路和石塊路動(dòng)態(tài)試驗(yàn),得出了背門(mén)鎖和鎖撞擊異響的最終解決方案,并且驗(yàn)證有效。4.1臨時(shí)方案實(shí)施在路試現(xiàn)場(chǎng)制定臨時(shí)改善措施(見(jiàn)表7),主要調(diào)整密封間隙和緩沖塊壓縮量,然后經(jīng)過(guò)幾輪實(shí)車(chē)道路驗(yàn)證,在路試過(guò)搓板路時(shí),背門(mén)鎖異響可得到改善,效果比較明顯。4.2背門(mén)鎖和鎖扣撞擊異響解決方案通過(guò)上述臨時(shí)改善措施和初步的原因解析,可以得出目前背門(mén)系統(tǒng)的反力支撐不足,可以從下述幾個(gè)方面改善(表8),解決了背門(mén)鎖和鎖扣撞擊異響問(wèn)題,并將解決方案應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)。5結(jié)論引起背門(mén)異響因素很多,不同車(chē)型背門(mén)結(jié)構(gòu)各有不同,同一種車(chē)型不同車(chē)輛異響源也會(huì)存在差異,需要具體問(wèn)題具體分析。以上關(guān)于背門(mén)鎖和鎖扣異響的分析解決是實(shí)際生產(chǎn)中大量存在的案例之一,可以作為解決車(chē)身異響的案例參考,可以提高整車(chē)的舒適性。Reference:[1]付治存,李可.兩廂車(chē)背門(mén)異響影響因素分析[C]//2013年中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集.北京:北京理工大學(xué)出版社,2013:1271.[2]陳奇耀.SUV背門(mén)異響原因分析及解決方案[J].《文摘版:自然科學(xué)》,2015(3):209.[3]李穎璉
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