液压悬置解耦膜异响分析解决过程
摘 要：以解决某SUV 车型液压悬置解耦膜异响为例，详细论述了整个异响分析过程及方法。采用专业振动加速度传感器设备测试，试验与分析研究相结合的方法，为工程解决此类问题提供参考。过程主要涉及异响源头诊断确认、异响原因理论分析、异响解决方案验证。近年来汽车的设计制造水平有了快速发展，消费者对汽车品质的要求也越来越苛刻。[1]根据J.D.Power 公司调查研究显示，中国市场中汽车客户抱怨最多的IQS（新车质量研究）问题之一就是不正常杂音（即异响）。[2]因此提高汽车的NVH 品质成为各汽车制造厂商关注的焦点之一。由于汽车上的主要噪声源和振动源（如动力总成等）得到了较好控制，以前被忽视的其它零部件的噪声问题逐渐暴露出来，[3]比如悬置异响问题逐渐暴露出来了。悬置异响形成原因非常复杂，异响种类也很多。按异响的发生机理，悬置异响包括摩擦异响、滑移异响和撞击异响。本文以解决某SUV 车型的右悬置异响为例，阐述了一种有效地解决悬置异响的分析过程和方法。异响确认是解决任何异响问题都必须做的，此过程需要全面调查了解异响问题的信息，包括在何种速度、何种路况下发生的何种异响等。通过现场调查确认了解到，某即将投产的SUV 车型，涡轮增压缸内直喷发动机匹配自动变速器，悬置系统左右后三点布置形式。主要问题为车辆在10-20Km/h通过粗糙沥青路（专业跑道），发动机前舱右侧出现类似“咕噜噜”声的异响问题。一般按照如下四个步骤对异响问题分析排查原因及制定改进方案和效果确认。[4]原因分析阶段中将利用整车道路试验、主观评价及借助听诊器、传感器等设备测试分析对比相结合的方法锁定问题零件，查明异响发生具体部位和原因。主观评价阶段可以是通过零件的重新装配和互换锁定引起异响的零件；也可以通过采用听诊器布点排查，本次采用听诊器确认异响来源于发动机右侧液压悬置附近。根据上述问题源确认，初步判断为液压悬置产生的异响。为确定异响具体部位采用振动加速度传感器在液压悬置车身侧布点（如图2 传感器布置图）测试出液压悬置的振动频率彩图（如图3 两种状态车辆右悬置振动彩图）；在异响车辆和正常车辆测试的右悬置振动彩图对比可以明显发现液压悬置是异响源头所在。锁定异响源头之后，通过对液压悬置结构分析，初步判断为液压悬置内部解耦膜产生，在粗糙路面激励下阻尼液在上下液腔内涌动，激起解耦膜振动，与流道盖板及底座振动敲击发生异响。采取临时方案把异响车辆液压悬置阻尼液放掉，再次验证主观评价异响消失，因为没有液体在路面振动激励下带动解耦膜的运动，所以异响没有出现，进一步确定为液压悬置内部解耦膜异响。后面把异响的液压悬置拆解（图4 液压悬置异响件拆解图）可以看到明显的解耦膜与流道盖板及底座的撞击痕迹，更加肯定了异响源来自解藕膜。根据上述问题描述和验证及拆解情况看需要优化设计来改善解耦膜的撞击情况，从图5 液压悬置内部解耦膜配合剖视图可以看出，解耦膜夹在底座和流道盖板之间，配合间隙和解耦膜接触面形状都会对运动撞击力产生影响，因此对解耦膜进行优化设计验证对异响的改善情况。根据前述分析，解耦膜结构及间隙是导致异响产生的主要因素。因此从间隙方面考虑可以改进为固定解耦膜，把解耦膜周边加厚，流道盖板和底座压紧解耦膜，消除间隙从而在路面激励阻尼液只推动解耦膜变形而没有位移，不会发生撞击来消除异响，如表1 中的方案1 结构形式经过验证路试无异响。从缓冲撞击方面考虑可以改进解耦膜的中间凸起结构，如表一中方案2 所示在解耦膜凸台上再增加凸点，从而减小接触刚度来缓冲冲击力，减小撞击产生的声音，经过验证路试无异响；如表一中方案3 所示在解耦膜凸台改为线条装环形凸条，但是经过实车验证效果不明显异响仍在。因为改动解耦膜会带来阻尼滞后角以及动刚度的变化，所以在改进异响的同时要确保整车NVH 振动噪声性能不能变差，同步验证了NVH 性能，经过主观评价方案2 不仅解决了异响而且NVH 性能更好，因此最终采用方案2 的方案实施改进计划。根据前述方案验证效果，决定采用优化方案2 作为工程实施方案，按照设变流程完成工装件开发，最终进行了小批量试装实车验证，异响消除，后面批产后也再无此异响问题，方案可靠有效。对于整车异响控制可以通过主观评价来初步判断异响区域，然后采用专业设备测试，从客观数据上更快的锁定异响源，确定具体异响零部件之后有针对性地寻找异响解决措施，这一套流程可以推广采用；并可以指导零部件结构设计，对于液压悬置解耦膜要在设计上从如下方面规避异响发生：1）解耦膜的装配结构形式和配合间隙，从异响考虑优先选择固定解耦膜；2）对于浮动解耦膜要做好结构设计，特别是考虑运动接触面的结构，比如增加小凸点；3）液压悬置解耦膜不仅影响异响也影响NVH振动噪声，设计之初需要考虑全面。作者单位：（奇瑞汽车股份有限公司，安徽 芜湖 241009）免责申明：本公 众 号所载文章为本公 众 号原创或根据网络搜索编辑整理，文章版权归原作者所有。因转载众多，无法找到真正来源，如标错来源，或对于文中所使用的图片，资料，下载链接中所包含的软件，资料等，如有侵权，请跟我们联系协商或删除，谢谢！
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首次发布时间：2023-04-15
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