某4×2載貨車前輪啃胎問(wèn)題解決方案

史為成

摘 要：對(duì)某4×2載貨車前輪啃胎故障模式的詳細(xì)調(diào)查，確定車輛前輪啃胎的主要故障模式，通過(guò)FTA分析方法識(shí)別出故障模式的影響因素，通過(guò)數(shù)據(jù)采集對(duì)比分析、CAE分析等方法確定故障模式的主要影響因素，并確定故障原因。對(duì)故障車輛進(jìn)行針對(duì)性結(jié)構(gòu)改進(jìn)并進(jìn)行路試試驗(yàn)驗(yàn)證。解決了前輪啃胎問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：載貨車;啃胎;改進(jìn)方案;驗(yàn)證

中圖分類號(hào)：U462.1 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ?文章編號(hào)：1671-7988（2020）10-163-03

The Solution of a 4×2 Truck Front Wheel Flat Tire Problem

Shi Weicheng

（ Anhui Jianghuai Automobile Group Co.， Ltd.， Anhui Hefei 230601 ）

Abstract：?Detailed investigation of the tire failure modes of the front wheels of a 4×2 truck， determine the main failure modes of the tires of the front wheels of the vehicle， identify the influencing factors of the failure mode by FTA analysis， and analyze the data through comparison and CAE The method determines the main influencing factors of the failure mode and determines the cause of the failure. Make targeted structural improvements to the faulty vehicles and conduct road test verification. Solved the problem of front tires.

Keywords：?Truck;?Flat tire;?improve proposals;?verification

CLC NO.： U462.1 ?Document Code： A ?Article ID： 1671-7988（2020）10-163-03

1 前言

汽車輪胎是車輛的重要組成部分，直接關(guān)系到汽車的使用性能和行駛安全，在行駛過(guò)程中，輪胎的磨損是不可避免的，其磨損與很多因素有關(guān)。輪胎的磨損有自然磨損和異常磨損，輪胎的異常磨損是指正常輪胎在行駛過(guò)程中所發(fā)生的磨損速度加快，胎面形狀出現(xiàn)異常的狀態(tài)。輪胎的異常磨損會(huì)大大縮短輪胎的使用壽命，導(dǎo)致車輛在使用過(guò)程中存在安全隱患。

2 前輪啃胎故障模式調(diào)查

共完成3批次市場(chǎng)啃胎故障調(diào)查，共預(yù)約客戶車輛24，收集并測(cè)量有效市場(chǎng)故障車輛24，分別涉及安徽、河南及浙江載貨車集中區(qū)域。

經(jīng)調(diào)查故障模式主要以轉(zhuǎn)向輪輪胎外側(cè)磨損為主，具體如下圖1、圖2及表1：

通過(guò)以上市場(chǎng)調(diào)查數(shù)據(jù)可以得出以下兩點(diǎn)結(jié)論：

（1）啃胎故障車輛主要故障模式為轉(zhuǎn)向輪外側(cè)磨損;

（2）轉(zhuǎn)向輪波紋狀磨損是次要故障模式。

3 原因分析

運(yùn)用FTA樹(shù)圖分析，將導(dǎo)致啃胎偏磨故障影響因素進(jìn)行識(shí)別：共計(jì)識(shí)別如下13個(gè)末端因素。

通過(guò)檢查分析，識(shí)別出車輛前束值過(guò)大、外傾角過(guò)大及阿克曼定律符合性較差為導(dǎo)致該車型導(dǎo)向輪外側(cè)磨損的主要原因。

分析過(guò)程如下：

3.1 前束值過(guò)大問(wèn)題調(diào)查分析

對(duì)以上調(diào)查的24臺(tái)車輛進(jìn)行前輪定位參數(shù)的檢測(cè)，有效數(shù)據(jù)24輛，部分車輛存在前束值超標(biāo)的問(wèn)題，具體檢測(cè)結(jié)果如表2。

檢測(cè)結(jié)論：在以上測(cè)量的24臺(tái)故障車輛中，有21臺(tái)前束值超標(biāo)，其中前束值偏大的20臺(tái)，前束值偏小的1臺(tái)。可以看出前束值偏大是導(dǎo)致該車型導(dǎo)向輪外側(cè)異常磨損的主要原因。

3.2 外傾角過(guò)大問(wèn)題調(diào)查分析

3.2.1 理論分析

根據(jù)車輛實(shí)際使用情況，分別對(duì)4×2載貨車、 6×2載貨車前橋工字梁進(jìn)行加載CAE分析，分析前輪外傾角加載前后外傾角變化情況。理論分析結(jié)果見(jiàn)下表3：

分析結(jié)論：根據(jù)車輛實(shí)際使用載荷進(jìn)行分析，車輛滿載情況下，前橋工字梁變形均小于0.5°。

3.2.2 加載測(cè)量

現(xiàn)場(chǎng)隨機(jī)對(duì)一臺(tái)4×2載貨車3.5t前橋進(jìn)行進(jìn)行加載，加載前后前橋外傾角變化情況如下表4：

根據(jù)以上測(cè)量結(jié)果可以看出車輛滿載時(shí)，外傾角有減小的趨勢(shì)，但減小角度均小于30'。

3.2.3 小結(jié)

根據(jù)以上競(jìng)品對(duì)比、理論分析及實(shí)際測(cè)量結(jié)果可以得出如下結(jié)論：

（1）根據(jù)車輛實(shí)際使用工況對(duì)工字梁加載，CAE理論分析，外傾角變化均小于0.5°;

（2）空載到滿載，外傾角最大減小14.5'

綜上分析，外傾角過(guò)大是導(dǎo)致轉(zhuǎn)向輪輪胎外側(cè)磨損嚴(yán)重的主要原因。

3.3 阿克曼定律符合性調(diào)查分析

理論校核結(jié)果如下：

對(duì)車輛前橋轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)進(jìn)行校核，排查發(fā)現(xiàn)該車型前橋匹配在4×2載貨車中中轉(zhuǎn)向梯形角差值偏大。

通過(guò)運(yùn)動(dòng)分析軟件，模擬不同軸距下前橋左右輪胎的轉(zhuǎn)角關(guān)系，得出左右兩側(cè)實(shí)際的轉(zhuǎn)角運(yùn)動(dòng)關(guān)系。將得出的輪胎轉(zhuǎn)角關(guān)系與理論計(jì)算值進(jìn)行對(duì)比，得出轉(zhuǎn)角的理論值與實(shí)際值的差值。結(jié)果如下表5所示。

通過(guò)以上分析，阿克曼定律符合性較差是導(dǎo)致導(dǎo)向輪外側(cè)異常磨損的主要因素。

4 整改措施制定

4.1 前束值過(guò)大問(wèn)題整改

4.1.1 對(duì)該車型100%進(jìn)行四輪定位

對(duì)前束不合格產(chǎn)品進(jìn)行調(diào)整，保證出廠產(chǎn)品前束值符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

4.1.2 編制四輪定位設(shè)備校準(zhǔn)規(guī)范

按校準(zhǔn)規(guī)范中規(guī)定的周期和校準(zhǔn)方法對(duì)設(shè)備定期進(jìn)行校準(zhǔn)，保證出廠車輛前束值的準(zhǔn)確。

4.1.3 產(chǎn)品使用說(shuō)明書中增加維護(hù)保養(yǎng)要求

指導(dǎo)用戶每10000公里必須檢查一次前束值是否在規(guī)定的范圍內(nèi)。若不在，進(jìn)行調(diào)整。前輪前束值：B-A=（0～3）

mm（子午胎）。

4.2 前束值過(guò)大問(wèn)題整改

外傾角由1°調(diào)整為0.5°，同時(shí)對(duì)3臺(tái)故障車輛更換驗(yàn)證情況：

（1）使用里程5萬(wàn)Km ;（2）與客戶服務(wù)部現(xiàn)場(chǎng)共同確認(rèn)：直觀感覺(jué)未見(jiàn)蹭邊、異常磨損情況;（3）客戶評(píng)價(jià)整改車輛無(wú)啃胎，未整改車輛啃胎嚴(yán)重?？蛻粢迅鼡Q備胎。

4.3 前橋阿克曼角優(yōu)化

對(duì)現(xiàn)有4×2載貨車3.5t前橋橫拉桿進(jìn)行加長(zhǎng)50mm，其余狀態(tài)不變。優(yōu)化改進(jìn)后效果如下表6。

5 樣車裝車及試驗(yàn)驗(yàn)證

在以上整改措施實(shí)施后，進(jìn)行了批量裝車市場(chǎng)使用驗(yàn)證，平均車輛驗(yàn)證行駛里程長(zhǎng)達(dá)5萬(wàn)公里，市場(chǎng)驗(yàn)證效果驗(yàn)證效果良好，達(dá)到預(yù)期整改效果。表7為驗(yàn)證結(jié)果。

6 結(jié)語(yǔ)

本文根據(jù)某4×2載貨車啃胎故障實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，確定主要啃胎的故障模式，借助FTA分析方法確定問(wèn)題產(chǎn)地的主要原因。過(guò)程中運(yùn)用CAE及運(yùn)動(dòng)仿真分析等輔助工具對(duì)輪胎外側(cè)磨損產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析。針對(duì)故障產(chǎn)生的主要原因，制定出對(duì)應(yīng)的優(yōu)化改進(jìn)方案，使出廠車輛保證各項(xiàng)參數(shù)的準(zhǔn)確定。本文所整改后的車輛已通過(guò)市場(chǎng)驗(yàn)證，整改效果良好。其所涉及的內(nèi)容對(duì)類似啃胎問(wèn)題的解決具有一定的借鑒作用。

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