汽車(chē)內(nèi)飾異響問(wèn)題研究

于廣達(dá) 姜建棟

（北京長(zhǎng)城華冠汽車(chē)技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司，北京 101300）

主題詞：異響 分類 客戶抱怨 規(guī)避方法

0 前言

汽車(chē)異響問(wèn)題逐步成為備受消費(fèi)者關(guān)注的質(zhì)量問(wèn)題，因異響問(wèn)題在用車(chē)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)幾率高，客戶易感知，解決難度大，所以也越來(lái)越受到各主機(jī)廠的重視，通過(guò)統(tǒng)計(jì)近些年項(xiàng)目過(guò)程發(fā)現(xiàn)的異響問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)是由于設(shè)計(jì)原因?qū)е碌模虼?，在設(shè)計(jì)階段規(guī)避異響產(chǎn)生，尤為重要，本文主要介紹了異響的定義及分類，以及通過(guò)數(shù)據(jù)分析異響問(wèn)題設(shè)計(jì)、非設(shè)計(jì)原因占比，異響類型占比，異響在內(nèi)飾各系統(tǒng)中的占比。通過(guò)幾個(gè)典型的內(nèi)飾異響問(wèn)題案例，歸納總結(jié)出在設(shè)計(jì)階段幾個(gè)規(guī)避異響問(wèn)題的方法。異響問(wèn)題屬于汽車(chē)內(nèi)飾精致工藝[1]提升范疇，乘客的感知質(zhì)量[2]會(huì)直接影響乘客對(duì)品牌的認(rèn)知，因而，設(shè)法避免異響出現(xiàn)是每一個(gè)內(nèi)飾設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中必須遵循的原則。

1 汽車(chē)異響的定義及分類

汽車(chē)異響定義：整車(chē)或零部件受到激勵(lì)時(shí)，由零部件局部共振、部件間相互摩擦、敲擊產(chǎn)生的用戶不希望存在的一類聲音。異響，英文可寫(xiě)為BSR，因?yàn)锽uzz（嗡嗡聲）、Squeak（吱吱聲，毆扭聲等）和Rattle（咔嗒聲、格格聲等）。用戶經(jīng)常體驗(yàn)到的氣流音（Acoustics Abnormal Noise），也是一種異響，這是汽車(chē)異響的4大分類，分類詳見(jiàn)圖1。

圖1 異響分類

引起異響的原因主要有尺寸公差、裝配精度、接觸面材料的兼容性、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺陷和產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題[3]。專業(yè)人員通常用擬聲詞較為準(zhǔn)確的描述異響的聲音（見(jiàn)表1），擬聲詞形象且有助于判別異響發(fā)生的原因。

表1 異響的擬聲詞表

2 系統(tǒng)性研究?jī)?nèi)飾異響的重要意義

系統(tǒng)性的研究異響問(wèn)題意義重大。

第一，異響問(wèn)題長(zhǎng)期排在各類質(zhì)量指標(biāo)、質(zhì)量問(wèn)題的TOP10，用戶抱怨多。表2為某車(chē)型受客戶抱怨最多的TOP15質(zhì)量問(wèn)題清單，其中風(fēng)燥和異響問(wèn)題排名靠前。

表2 某車(chē)型TOP15質(zhì)量問(wèn)題

第二，產(chǎn)生異響的原因復(fù)雜，影響零部件眾多，在車(chē)輛試制、生產(chǎn)、量產(chǎn)后均有可能發(fā)生異響，且排查難度較高。內(nèi)飾件異響問(wèn)題的排查主要是“聽(tīng)”，首先需要通過(guò)動(dòng)態(tài)路試確定異響的大致方位，然后通過(guò)其他方法（故障還原法、隔離法）反復(fù)進(jìn)行路試，逐步鎖定異響源并最終確認(rèn)。只有正確的鎖定了異響源，才能對(duì)癥下藥，真正解決異響問(wèn)題[4]。因此，如果將異響問(wèn)題遺留到量產(chǎn)階段解決，將大量的耗費(fèi)人力、物力、財(cái)力。

第三，設(shè)計(jì)問(wèn)題是導(dǎo)致異響的重要因素，對(duì)于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)人員來(lái)說(shuō)，梳理曾經(jīng)發(fā)生的異響問(wèn)題、分析異響產(chǎn)生的原因并研究規(guī)避措施，才能在后續(xù)的項(xiàng)目中使異響問(wèn)題不斷減少。

3 內(nèi)飾異響問(wèn)題分析

通過(guò)收集整理來(lái)自7個(gè)全新項(xiàng)目的120個(gè)內(nèi)飾異響問(wèn)題和案例，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得出如下結(jié)論。

3.1 設(shè)計(jì)問(wèn)題占比

根據(jù)統(tǒng)計(jì)，各項(xiàng)目發(fā)生的內(nèi)飾異響問(wèn)題有82%為設(shè)計(jì)問(wèn)題，18%為非設(shè)計(jì)問(wèn)題,見(jiàn)圖2，說(shuō)明產(chǎn)品設(shè)計(jì)問(wèn)題是導(dǎo)致內(nèi)飾異響發(fā)生的主要原因。

圖2 設(shè)計(jì)問(wèn)題與非設(shè)計(jì)問(wèn)題占比

非設(shè)計(jì)問(wèn)題的原因主要有：

（1）產(chǎn)品損壞導(dǎo)致異響（如卡腳斷裂）

（2）非批量的產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題（個(gè)例）

（3）錯(cuò)漏裝或標(biāo)件、異物脫落（如卡扣掉落門(mén)板內(nèi)部）

（4）模具加工不到位、焊接精度差等制造問(wèn)題引起

（5）客觀上普遍存在的問(wèn)題（如手套箱阻尼器輕微異響）

3.2 異響類型占比

根據(jù)統(tǒng)計(jì)，53%的內(nèi)飾異響是由于各種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致的“固定不牢靠”引起的，其他原因按占比順序分別為“缺少隔斷處理”、“預(yù)留間隙不足”、“材料選擇不合理”、“結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足”。詳見(jiàn)圖3。

圖3 異響類型占比

下面對(duì)各異響問(wèn)題類型進(jìn)行詳細(xì)解讀。

3.2.1 預(yù)留間隙

考慮到不同的零件，在靜止、運(yùn)動(dòng)、極限狀態(tài)下可能存在的最小間隙，防止不同零件之間因相互碰撞所導(dǎo)致的異響。

3.2.2 隔斷處理

已知最小間隙不能滿足要求的情況下，需要通過(guò)增加無(wú)紡布、毛氈塊、泡棉、涂抹潤(rùn)滑劑等方式，消除零件之間產(chǎn)生的異響。

3.2.3 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度

確保零件具有足夠的剛度、強(qiáng)度、模態(tài)，避免共振異響。

3.2.4 固定牢靠

確保零件的定位、安裝、限位方式和結(jié)構(gòu)合理，安裝點(diǎn)數(shù)量充足、安裝點(diǎn)布置位置合理，以防止零件之間因相互運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的異響。

3.2.5 材料選型

防止不同種塑料件之間、或塑料與鈑金件之間因材料特性所引起的摩擦異響。

3.3 分系統(tǒng)問(wèn)題占比

3.3.1 儀表板系統(tǒng)

在儀表板系統(tǒng)中，異響問(wèn)題發(fā)生最多的

是副儀表板（扶手）以及手套箱，兩者相加

占比超60%。詳見(jiàn)圖4。

圖4 儀表板系統(tǒng)異響占比

3.3.2 門(mén)板系統(tǒng)

在門(mén)內(nèi)飾板系統(tǒng)中，異響問(wèn)題發(fā)生最多的是門(mén)內(nèi)飾板本體以及內(nèi)開(kāi)手柄，兩者相加占比超過(guò)了70%。詳見(jiàn)圖5。

圖5 門(mén)板系統(tǒng)異響占比

4 內(nèi)飾異響典型案例

4.1 預(yù)留間隙不足（多表現(xiàn)在功能件/運(yùn)動(dòng)件上）

4.1.1 問(wèn)題描述

副儀表板扶手下層儲(chǔ)物盒的鎖扣與中控裝飾面板按壓異響。

4.1.2 原因分析

第一，鎖扣與中控裝飾面板，預(yù)留1.5 mm安全間隙，過(guò)小。

第二，緩沖墊的硬度過(guò)小。

4.1.3 整改措施

第一，面板的翻邊取消，將其與鎖扣的舉例加大到3.2 mm。見(jiàn)圖6。

第二，緩沖墊的硬度加大到55 HA。

圖6 鎖扣異響整改方案示意

4.2 缺少隔斷處理

4.2.1 問(wèn)題描述

B立柱上飾板安全帶高調(diào)器滑板與B立柱上飾板本體異響。

4.2.2 原因分析

B立柱上飾板本體與高調(diào)器滑板間距為0.5 mm，行車(chē)中晃動(dòng)產(chǎn)生異響。

4.2.3 整改措施

在B柱上飾板本體和高調(diào)器滑板之間粘貼一層0.3 mm無(wú)紡布，做隔斷處理。見(jiàn)圖7。

圖7 B柱異響問(wèn)題整改方案示意

4.3 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足（零件本身剛強(qiáng)度弱或卡接結(jié)構(gòu)弱）

4.3.1 問(wèn)題描述

保險(xiǎn)絲盒蓋板（帶儲(chǔ)物盒）松動(dòng)異響。

4.3.2 原因分析

第一，保險(xiǎn)絲盒蓋板剛度差，變形嚴(yán)重。

第二，卡腳的強(qiáng)度差，卡接不牢固。

4.3.3 整改措施

第一，保險(xiǎn)絲盒背面增加4個(gè)加強(qiáng)筋，防止盒子變形。

第二，卡腳背面加筋，并將左右卡腳加高，增強(qiáng)卡腳強(qiáng)度，詳見(jiàn)圖8。

另外，針對(duì)卡腳卡接不牢靠問(wèn)題，有另外一種解決措施，即在產(chǎn)生結(jié)構(gòu)虛接的部位填注AB結(jié)構(gòu)膠（兩液混合硬化膠）以達(dá)到控制異響的目的[2]，大致斷面示意如下圖9。

圖8 保險(xiǎn)絲盒蓋板異響整改方案示意

圖9 卡扣粘膠示意圖[2]

4.4 固定不牢靠

4.4.1 問(wèn)題描述

某三廂車(chē)的擱物板異響。

4.4.2 原因分析

擱物板僅有兩個(gè)固定點(diǎn)，造成中間處無(wú)支撐區(qū)域過(guò)大。

4.4.3 整改措施

在中間部位增加再生PU泡沫墊進(jìn)行支撐，尺寸：70 mm×60 mm，厚度27 mm。見(jiàn)圖10。

4.4.4 背景

相比參考車(chē)因其他零部件布置等多種因素，取消了一個(gè)安裝點(diǎn)。

4.4.5 經(jīng)驗(yàn)借鑒

對(duì)于任何取消安裝點(diǎn)的方案都需要經(jīng)過(guò)更充分評(píng)審。

圖10 擱物板異響整改方案示意

4.5 材料選擇錯(cuò)誤

4.5.1 問(wèn)題描述

四門(mén)大把手異響。

4.5.2 原因分析

大把手本體與蓋板都是ABS材料，二者配合不兼容，受力時(shí)發(fā)生相互摩擦?xí)r造成異響。見(jiàn)圖11。

圖11 大把手結(jié)構(gòu)示意圖

4.5.3 整改措施

更換大把手，選擇相容材料或者在大把手內(nèi)板外部做包膠處理。

5 異響問(wèn)題規(guī)避方法

5.1建立異響問(wèn)題案例庫(kù)

不斷收集內(nèi)飾異響的案例，增大樣本量，完善異響問(wèn)題案例庫(kù)。案例庫(kù)應(yīng)至少涉及問(wèn)題車(chē)型、問(wèn)題描述、問(wèn)題圖片、原因分析、解決措施、效果驗(yàn)證、后期設(shè)計(jì)規(guī)避方法、驗(yàn)證手段等內(nèi)容，案例庫(kù)模板見(jiàn)圖12。

圖12 異響問(wèn)題案例庫(kù)

5.2 編制異響開(kāi)發(fā)指南

對(duì)各類異響案例應(yīng)該進(jìn)行總結(jié)和升華，形成《異響開(kāi)發(fā)指南》或《異響設(shè)計(jì)檢查表》，見(jiàn)圖13。建立異響問(wèn)題的檢查機(jī)制或流程，既可以單獨(dú)制作《異響設(shè)計(jì)檢查表》，也可以利用《防再發(fā)清單》等現(xiàn)有手段，在收集、整理異響案例的基礎(chǔ)上，應(yīng)用到產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程中，對(duì)照案例進(jìn)行逐一的異響排查，對(duì)已發(fā)現(xiàn)異響問(wèn)題分系統(tǒng)編制《異響設(shè)計(jì)指南》，作為項(xiàng)目交付checklist的一部分，有效指導(dǎo)項(xiàng)目參與人員規(guī)避以往異響問(wèn)題，同時(shí)建議整車(chē)性能和NVH性能專業(yè)人員參與或主導(dǎo)異響設(shè)計(jì)指南的編制及排查工作。

圖13 異響設(shè)計(jì)指南

5.3 減少低級(jí)錯(cuò)誤，重視驗(yàn)證與排查方法

對(duì)于不同原因引起的異響問(wèn)題，有相應(yīng)的檢查和驗(yàn)證方法（見(jiàn)表3）。應(yīng)充分利用這些方法，并在內(nèi)飾開(kāi)發(fā)流程中強(qiáng)制要求檢查。

表3 不同異響問(wèn)題的應(yīng)對(duì)方法

5.3.1“預(yù)留間隙不足”和“缺少隔斷措施”問(wèn)題排查方法

對(duì)于“預(yù)留間隙不足”和“缺少隔斷措施”的問(wèn)題，應(yīng)使用CATIA自帶的“Clash Check”功能，在調(diào)齊所有相關(guān)零件的前提下，對(duì)所有5 mm以下間隙全部確認(rèn)，避免遺漏個(gè)別間隙小的零件導(dǎo)致后期出現(xiàn)異響，最大程度減少低級(jí)錯(cuò)誤。見(jiàn)圖14。

圖14CATIA間隙檢查

5.3.2“結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足”問(wèn)題排查方法

對(duì)于“結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足”的問(wèn)題，現(xiàn)有針對(duì)內(nèi)飾件的Moldflow模流分析（見(jiàn)圖15）以及CAE模態(tài)分析[5]（見(jiàn)圖16）準(zhǔn)確度較高，使用非常廣泛，應(yīng)繼續(xù)利用這些手段來(lái)輔助檢查產(chǎn)品的剛度、強(qiáng)度、模態(tài)以及潛在的變形機(jī)理，查找潛在異響源并通過(guò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、CAE驗(yàn)證等將問(wèn)題消除在產(chǎn)品數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)階段。同時(shí)可通過(guò)模態(tài)試驗(yàn)、臺(tái)架振動(dòng)異響試驗(yàn)、整車(chē)振動(dòng)異響路試試驗(yàn)等物理實(shí)驗(yàn)方法探測(cè)異響源頭，規(guī)避異響問(wèn)題[6]，避免問(wèn)題流入市場(chǎng)影響用戶使用感受。

圖15 模流分析

圖16 模態(tài)分析

5.3.3“材料選擇錯(cuò)誤”問(wèn)題規(guī)避方法

對(duì)于“材料選擇錯(cuò)誤”的問(wèn)題，主要是利用“材料摩擦系數(shù)匹配表（表4）”對(duì)于材料之間可能發(fā)生的異響，通過(guò)更換材料進(jìn)行規(guī)避，此項(xiàng)工作可整合進(jìn)異響開(kāi)發(fā)指南及異響案例庫(kù)中合并檢查。

表4 材料摩擦系數(shù)匹配表

5.3.4“固定不牢靠”問(wèn)題的規(guī)避方法

“固定不牢靠”的問(wèn)題，是現(xiàn)階段發(fā)生頻率最高，但是有效檢查手段最少、且最難規(guī)避的問(wèn)題。因?yàn)槠湎噍^于上述其他問(wèn)題，對(duì)于設(shè)計(jì)人員產(chǎn)品設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)要求更高。建議可以從以下幾方面規(guī)避：

第一，所有設(shè)計(jì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方案，至少應(yīng)滿足設(shè)計(jì)規(guī)范/設(shè)計(jì)指南的要求；

第二，盡量使用成熟的結(jié)構(gòu)，如有創(chuàng)新結(jié)構(gòu)，必須先經(jīng)過(guò)驗(yàn)證，驗(yàn)證無(wú)問(wèn)題后方可應(yīng)用于量產(chǎn)方案；

第三，相對(duì)于參考車(chē)、基礎(chǔ)車(chē)型，若安裝點(diǎn)數(shù)量、布置有發(fā)生變化，必須有充足理由并經(jīng)過(guò)評(píng)審，同時(shí)經(jīng)過(guò)快速樣件驗(yàn)證；

第四，充分利用專家資源進(jìn)行方案、斷面和數(shù)據(jù)把關(guān)，通過(guò)專家的經(jīng)驗(yàn)盡早發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺陷。

第五，對(duì)于卡扣、螺釘?shù)葮?biāo)準(zhǔn)件匹配結(jié)構(gòu)，歸納、總結(jié)出公司的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)庫(kù)，后續(xù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)中標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)（含標(biāo)準(zhǔn)件）。

6 結(jié)束語(yǔ)

異響問(wèn)題的產(chǎn)生原因復(fù)雜，發(fā)現(xiàn)、排查、解決難度大，而且一旦出現(xiàn)受到的用戶抱怨比較嚴(yán)重，解決的代價(jià)比較大。多數(shù)的異響問(wèn)題都是由于設(shè)計(jì)缺陷導(dǎo)致的，因此，通過(guò)提早借助CAE手段進(jìn)行模態(tài)計(jì)算、模流分析，歸納總結(jié)以往異響案例，形成異響問(wèn)題設(shè)計(jì)指南，加強(qiáng)設(shè)計(jì)階段數(shù)據(jù)排查等手段，可以有效規(guī)避設(shè)計(jì)原因?qū)е碌漠愴憜?wèn)題。