車身左B柱動態異響問題研究

顏天曉 羅付秋 陳展宏 楊勛雷

摘 要：針對某車型車身左B柱動態異響問題，本文對其異響源進行深入分析，得出主要故障模式——卷收器氣體發生器與加強板碰撞異響，對可能造成此碰撞異響的各因素進行了理論和實踐研究，為整車設計階段如何避免左B柱動態異響提供參考。

關鍵詞：左B柱;安全帶卷收器;異響

1 引言

隨著汽車技術水平的提高與客戶對汽車產品品質的日益追求，客戶越來越關注汽車NVH性能，其中一方面便是異響控制[1][2]。本文針對某車型左B柱動態異響問題，深入研究，發現異響的主要故障模式：左前排安全帶卷收器氣體發生器與加強板碰撞異響。通過優化加強板結構，解決了碰撞異響問題，提升了整車動態感知質量。

2 質量問題簡述

2019年3月份，質量檢測站反饋，某車型出現車身左B柱動態異響問題，具體故障表現形式：車輛通過顛簸路、繩索路、比利時路時，車身左B柱產生“噠噠”，類似金屬碰撞聲，車身右B柱無該異響問題。

針對某車型車身左B柱動態異響問題，統計3月份故障數據，見圖1。故障率呈現遞增趨勢，PPH值最高已達26。

3 異響源確認

整車車身左B柱上集成有B柱加強板、B柱內飾板和安全帶卷收器等主要零部件，異響可能源于其任何零部件，所以需對異響源進行分類。對150臺故障車的故障模式進行分類統計，見圖2。由此可見，安全帶卷收器與加強板碰撞異響是左B柱動態異響的主要故障模式，具體表現見圖3。

4 原因分析

安全帶卷收器與加強板碰撞異響原理分析：某車型安全帶屬于預緊限力安全帶，集成了氣體發生器，其布局類似懸臂結構，當氣體發生器與B柱加強板間隙小時，受到路面激勵，氣體發生器產生振動，振幅過大，便與加強板碰撞，產生異響，如圖3所示。

運用關聯圖對安全帶卷收器與加強板碰撞異響進行深入分析，得出4個末端因素，見圖4：①卷收器固定螺母內存在雜質;②限位槽尺寸超差;③螺栓孔X向超差;④氣體發生器與加強板設計間隙小。

5 要因確認

5.1 要因確認1：卷收器固定螺母內存在雜質

調查零件庫房與裝配工位旁的卷收器，觀察卷收器固定螺母狀態，清潔無雜質，員工用電池槍擰緊螺栓后，卷收器無松動，扭力符合工藝要求（靜態扭矩范圍：30～62N.m）。卷收器固定螺母內存在雜質為非要因。

5.2 要因確認2：限位槽尺寸超差

卷收器安裝板的限位槽數模尺寸：14±1.5mm，通過測量和上檢具（見表1和圖5），均在合格范圍之內。限位槽尺寸超差為非要因。

5.3 要因確認3：螺栓孔X向超差

螺栓孔X向：自車頭向車尾為正向。螺栓孔X向偏差范圍：±1.5mm。查看CMM數據，螺栓孔X向數據均是在公差范圍之內，見圖6。螺栓孔X向超差為非要因。

5.4 要因確認4：氣體發生器與加強板設計間隙小

參照氣體發生器與加強板數模設計間隙（X向：2.5mm，Y向0.16mm），統計10個樣本數據，見表2，異響車輛Y向間隙均在0.1～0.34mm范圍內，非異響車輛Y向間隙處于0.5～0.7mm范圍內。同時，測量異響車輛卷收器安裝板限位槽與卷收器限位支架X向間隙均為1mm左右（數模設計間隙：兩者單邊存在2mm活動量），見圖7所示。由此說明，安全帶卷收器擰緊過程中，卷收器產生轉動。

為進一步研究卷收器轉動對氣體發生器與加強板X向和Y向間隙的影響，模擬異響車輛故障模式，在數模上將卷收器順時針旋轉約2°（旋轉后限位槽與限位支架前端間隙約1.13mm與異響車輛一致），此時氣體發生器與加強板X向間隙從2.5mm變化為過盈（即空間重疊），Y向間隙從0.16mm變化到0.09mm，見圖8所示。此時氣體發生器與加強板Y向間隙已很小，車輛路試時，受到路面激勵，氣體發生器產生振動，振幅大時，便會與加強板碰撞敲擊產生異響。

調查安全帶卷收器裝配過程，擰緊左前安全帶卷收器緊固螺栓時，卷收器會順時針轉動一定角度，較擰緊之前，氣體發生器與加強板X向間隙減小，與數模模擬現象一致。通過實車測量與數模模擬驗證，氣體發生器與加強板設計間隙小，未能容納裝配誤差，消除緊固過程中卷收器轉動對間隙的影響，存在氣體發生器與加強板碰撞異響風險，所以，氣體發生器與加強板設計間隙小為要因。

6 措施與效果跟蹤

針對要因，制定措施見表3，措施落實后，車輛左前安全帶卷收器與加強板相對位置及車輛路試異響狀態見圖9所示。對5月至7月安全帶卷收器與加強板碰撞異響故障率進行跟蹤，PPH大幅降低，問題得到有效改善。

7 結束語

通過對該車型左B柱動態異響的主要故障模式——左前安全帶卷收器氣體發生器與加強板碰撞異響的分析，優化了B柱加強板結構，消除了異響風險，同時為整車設計階段如何避免左B柱動態異響提供參考。

參考文獻：

[1]馬靜靜，曾敏方.整車車內NVH異響的識別及解決方案[J].汽車工程師，2013（10）：36-39.

[2]趙明斌.汽車總裝工藝對整車NVH性能的影響[J].機械工程師，2016（11）：168-169.