淺談汽車異響問題的改進

蘇軍 駱華泰

【摘 要】文章闡述了某汽車底盤異響問題，分析了汽車底盤異響問題的原因，提出了解決汽車異響問題的措施。實踐證明，該措施有助于改進汽車異響問題，提高汽車感知質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】異響;過程控制;技術(shù)改進

【中圖分類號】U472 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2019）03-0127-03

1 汽車底盤異響問題介紹

本文以某汽車底盤出現(xiàn)異響問題作為案例，經(jīng)過試驗分析逐步找出導(dǎo)致問題發(fā)生的根本原因，并根據(jù)原因制定有效的解決方法，從而為解決問題提供思路。該車型在做路試試驗時發(fā)現(xiàn)，過顛簸路時底盤出現(xiàn)異響，經(jīng)過查找發(fā)現(xiàn)異響點及位置如圖1所示。

2 汽車底盤異響問題原因分析

問題發(fā)生后，公司成立了專項解決問題小組，小組成員集思廣益，利用因果圖對該車型過壞路異響故障頻次的主要問題進行了分析，得出5個影響異響的末端因素：{1}扭力扳手設(shè)定值不正確。{2}員工用沖擊力打扭矩。{3}上臂支架開口過大。{4}車輛過壞路檢測時車速過快。{5}壞路（扭曲路）地坑過深。

通過逐一調(diào)查分析末端因素。

（1）扭力扳手設(shè)定值不正確調(diào)查：到供應(yīng)商處跟蹤扭力扳手的情況，發(fā)現(xiàn)扭力扳手上的設(shè)定值是正確的。工藝值要求范圍為70～90 N·m，設(shè)定值取中值為80 N·m，拿兩把正在使用的扭力扳手上檢測臺進行檢測（如圖2所示），扭矩分別為81.16 N·m和80.75 N·m，均在偏差范圍內(nèi)。由此得知，扭力扳手設(shè)定值不是問題產(chǎn)生的原因。

結(jié)論：扭力扳手設(shè)定值正確，且上檢測臺檢測出來的扭力值也是正確的，不是問題產(chǎn)生的主要原因。

（2）員工用沖擊力打扭矩調(diào)查：在供應(yīng)商處跟蹤員工打扭力情況，現(xiàn)場跟蹤1 h發(fā)現(xiàn)，員工打扭力動作較規(guī)范，并正確使用了呆扳手固定螺栓頭部，沒有明顯的用沖擊力打扭矩的情況，現(xiàn)場抽檢了幾件后橋，結(jié)果顯示扭矩也是控制在工藝值范圍內(nèi)的。

結(jié)論：員工打扭力動作比較規(guī)范，沒有用沖擊力打扭矩，且抽檢結(jié)果合格。員工用沖擊力打扭矩不是問題產(chǎn)生的原因。

（3）上臂支架開口過大調(diào)查：通過對故障車的分析跟蹤，發(fā)現(xiàn)異響問題都是從左側(cè)傳過來的，通過檢測故障車后橋左右上、下臂前后各連接點螺栓的扭矩發(fā)現(xiàn)，只有左側(cè)上臂后端的扭矩出現(xiàn)了明顯的衰減。按工藝要求扭矩范圍為70～90 N·m，供應(yīng)商按中值80 N·m打的扭矩，但實測只有46 N·m，施加扭矩到80 N·m，再重新過壞路檢測，車輛異響問題消失，證明異響正是由于上臂后端緊固處的問題造成的。為了進一步調(diào)查問題的具體原因，小組成員對另一臺故障車做了分析，該車也是過壞路時左側(cè)后橋處傳來的異響，經(jīng)檢測各上、下臂前后各連接點螺栓的扭矩發(fā)現(xiàn)，也是左側(cè)上臂后端明顯比原來的小，只有44 N·m，衰減嚴重。工作人員沒有直接增加扭矩到工藝要求，而是將上臂后端拆下來，發(fā)現(xiàn)上臂后端支架并沒有異常，測量了該支架兩鈑金之間的間距，實測為56.65 mm，而右側(cè)沒有異響的上臂后端支架間隙，經(jīng)實測為55.65 mm，相差1 mm，基本上可以確定上臂后端螺栓扭力衰減及上臂異響是由于該處差異引起的。在設(shè)計上，后橋上臂后端支架的間隙要求為55 mm+0.2 mm/+0.7 mm，即55.2～55.7 mm，那么故障件的56.65 mm就比要求的上限大了0.95 mm，而上臂襯套寬度要求為55 mm±0.2 mm，實測為54.95 mm，襯套尺寸沒有超差，意味著需要先將上臂支架的鈑金先向內(nèi)壓將近1 mm，才可像設(shè)計要求那樣開始收緊和夾緊上臂襯套。上臂后端支架的鈑金厚度為2.5 mm，根據(jù)核算，克服1 mm間隙需要正向壓力3 233 N，根據(jù)設(shè)計工況，上臂夾緊力必須達到11 520 N才可保證夾緊可靠（見表1）。

克服1 mm間隙并保證上臂夾緊需要的總壓力為3 233+11 520=14 753 N，通過設(shè)計換算，施加在緊固件上的扭力要達到85～105 N·m才可保證夾緊。因此，在現(xiàn)有70～90 N·m的扭矩下和在車輛極限工況時，可能出現(xiàn)上臂后端無法被可靠夾緊固定的情況。上臂支架螺栓孔的直徑為12.5 mm-0.25 mm/+0.05 mm，即12.25～12.55 mm;螺栓直徑為12 mm-0.27 mm/-0 mm，即11.73～12.00 mm;上臂襯套孔直徑為12.2 mm±0.1 mm，即12.1～12.3 mm。經(jīng)計算，上臂支架孔與螺栓的最大間隙為12.55-11.73=0.82 mm，上臂后端襯套孔與螺栓的最大間隙為12.3-11.73=0.57 mm，若支架對上臂襯套不能有效夾緊，則上臂后端與支架的最大相對竄動量為0.82+0.57=1.39 mm。實測一臺故障車上臂支架孔直徑為12.40 mm，螺栓直徑為11.80 mm，上臂后端襯套直徑為12.25 mm，該車的上臂后端與支架的最大相對竄動量為（12.40-11.80）+（12.25-11.80）=1.05 mm。對供應(yīng)商處已經(jīng)焊上橋殼的上臂支架間隙抽檢了10件發(fā)現(xiàn)，左側(cè)支架的間隙超差明顯，基本都超出了上限，而右邊支架的間隙基本上都偏上差，只有2件稍微超差。通過跟蹤從供應(yīng)商處專門送來的10件后橋上臂后端螺栓扭力的情況，過完壞路后，左側(cè)上臂后端扭力衰減明顯，而右側(cè)沒那么明顯。經(jīng)分析可知，原來施加的扭矩主要用來克服上臂支架與上臂襯套中間的間隙及夾緊上臂襯套，由于夾緊力不足，上臂襯套相對支架出現(xiàn)竄動，以及鈑金彈性應(yīng)力的釋放，造成螺栓對支架外側(cè)鈑金夾緊力下降，表現(xiàn)為螺栓扭力的下降，這和之前跟蹤分析的結(jié)果是一致的。

結(jié)論：上臂支架開口過大，造成對上臂后端襯套夾緊力不足，引起相對竄動的問題，并造成了螺栓扭力的衰減，是問題產(chǎn)生的主要原因。

（4）車輛過壞路檢測時車速過快調(diào)查：車輛過壞路時車速過快，會加劇車輛的使用工況，可能會導(dǎo)致檢測結(jié)果超出要求范圍而得出錯誤結(jié)論?，F(xiàn)場實驗時都能按指示牌上要求的車速進行檢測，未發(fā)現(xiàn)車速過快的現(xiàn)象。

結(jié)論：過壞路時比較規(guī)范，速度合適，不是問題產(chǎn)生的主要原因。

（5）壞路（扭曲路）地坑過深調(diào)查：按設(shè)計要求，壞路的扭曲路高是152.4 mm（6英寸），偏差是±10 mm，實測實驗地地坑的深度為163 mm左右，處于偏上差的極限，但還在范圍內(nèi)未超差。

結(jié)論：檢測線壞路（扭曲路）地坑深度符合要求，不是問題產(chǎn)生的主要原因。

綜上所述，通過逐一調(diào)查分析得出導(dǎo)致該問題出現(xiàn)的因素是上臂后端支架開口尺寸超差。

3 汽車底盤異響問題解決措施

供應(yīng)商控制支架開口間距，100%檢查合格后才可送料并做標識。用通止規(guī)100%檢查焊接后上臂支架開口尺寸（如圖3所示），并修改控制計劃，保證上臂支架焊接后不出現(xiàn)變形導(dǎo)致開口尺寸超差。汽車底盤異響問題解決措施見表2。

跟蹤線旁后橋上臂后端螺栓扭力的情況，以及車輛過線后該處的扭力情況，扭力衰減的問題均得到了很好的控制，上臂異響的問題大為減少。通過加強過程控制及改進工藝，有效解決了該車型底盤異響問題。

4 汽車底盤異響問題的總結(jié)與展望

本文結(jié)合了工作中發(fā)現(xiàn)的問題作為案例，通過成立專項解決問題小組，運用頭腦風(fēng)暴，逐一分析與問題相關(guān)的要素，找出根本原因，根據(jù)原因制定有效的解決措施，為解決問題提供了思路及經(jīng)驗分享。為了鞏固各項措施，使實施效果得到鞏固，小組在跟蹤各項措施實施的同時，也對措施實施后的情況進行了分析與討論，確定措施實施后效果明顯，但需要供應(yīng)商及二級供應(yīng)商常抓不懈，并組織質(zhì)量管理人員不定期地進行抽檢。通過本次問題解決活動的開展，既鍛煉了職工隊伍，也提高了人員素質(zhì)，組員們在質(zhì)量意識、問題解決的信心方面都有了很大的提高。

現(xiàn)今越來越多的客戶關(guān)注汽車底盤異響問題，汽車底盤故障的診斷排除，不能僅憑前人累積的經(jīng)驗，更不能靠主觀臆斷，只有對故障現(xiàn)象進行多方面的、有針對性的綜合分析，才能得出行之有效的處理方案。只要提高車身鈑金及零件質(zhì)量，提升零件與鈑金的匹配度，就能從設(shè)計源頭上杜絕底盤異響問題的發(fā)生。

參 考 文 獻

[1]屠衛(wèi)星.汽車底盤構(gòu)造與維修[M].北京：人民交通出版社，2010.

[2]徐石安.汽車構(gòu)造-底盤工程（清華大學(xué)汽車工程系列教材）[M].北京：清華大學(xué)出版社，2008.

[3]李清明.汽車底盤故障分析詳解[M].北京：機械工業(yè)出版社，2010.

[責(zé)任編輯：陳澤琦]