一種SUV拼接式全景天窗的異響分析及解決措施

閉習(xí)歡

摘 要：隨著生活水平的提高，人們對汽車駕駛舒適度要求越來越高。拼接式全景天窗由前、后兩部分組成，前半部分可以傾斜和滑動，后半部分固定。拼接式全景天窗具有與外界通氣面積大的優(yōu)點(diǎn)。拼接式天窗開啟時(shí)，前半部分傾斜升高，打開一定角度，隨后沿著導(dǎo)軌后移。印度某款SUV天窗在升降過程中和滑動時(shí)容易異響。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致天窗異響原因很多，其中一個(gè)主要原因是涂抹在天窗軌跡槽的潤滑脂失效。

關(guān)鍵詞：天窗異響 溫度 潤滑脂

1 前言

汽車天窗作為通風(fēng)、采光的汽車功能部件，同時(shí)也是被客戶感知的部件，而最初汽車是沒有天窗的。直到1937年納什汽車公司 （Nash Motor Company）在其生產(chǎn)的一些車型中增加了天窗玻璃的配置，被認(rèn)為是汽車行業(yè)里最早的汽車天窗模型[6]。汽車天窗雖然美觀，但是在開啟過程中經(jīng)常會出現(xiàn)故障，而造成天窗故障的原因有很多種。如天窗打開時(shí)，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)灰塵、沙粒、樹葉等異物存在于天窗滑槽內(nèi)，這些異物都有可能使天窗運(yùn)行異常，觸發(fā)防夾功能自動回退;天窗無法排水、雨水溢入車內(nèi)等問題。

本文就印度某款SUV拼接式全景天窗出現(xiàn)的異響問題，對印度本地故障車輛信息描述，天窗異響現(xiàn)象的描述，天窗異響原因解析，天窗異響問題的改善步驟，售后保養(yǎng)注意事項(xiàng)等方面做了詳細(xì)的介紹。通過上述5個(gè)方面的講解，詳細(xì)闡述了在拼接式全景天窗出現(xiàn)異響問題時(shí)，如果外界環(huán)境（例如溫度）變化導(dǎo)致潤滑脂失效，可以從哪幾個(gè)方面查找問題所在以及如何解決這些問題。

2 印度故障車輛信息

目前我們在印度主機(jī)廠發(fā)現(xiàn)車號為S213、S217、S205三輛車上發(fā)現(xiàn)天窗開啟過程中發(fā)出刺耳的異響聲，印度經(jīng)銷商也爆出有兩臺車天窗異響，車號待查明。目前發(fā)現(xiàn)全景天窗異響位置如圖1所示。三臺全景天窗的生產(chǎn)日期是20190303，可銷售車下線的時(shí)間在2019年4月份。當(dāng)前問題發(fā)生率：1.6%（20輛/1210輛）。

3 印度天窗異響現(xiàn)象描述

拆卸天窗之前檢查天窗前后兩塊玻璃滑軌槽，未發(fā)現(xiàn)天窗兩側(cè)滑軌槽內(nèi)有明顯異物，但是天窗機(jī)械組件表面出現(xiàn)了嚴(yán)重的磨損痕跡（天窗導(dǎo)軌機(jī)械組件磨損位置如圖1，圖2所示），反復(fù)多次開啟關(guān)閉天窗后，可初步判斷異響源來自于天窗機(jī)械組發(fā)出的干涉聲音。以下就天窗異響發(fā)生的時(shí)間，地點(diǎn)，環(huán)境，故障數(shù)量做進(jìn)一步闡述。

（1）天窗異響發(fā)生時(shí)間：2019年6月份。

（2）天窗異響發(fā)生地點(diǎn)：印度汽車制造工廠，包括經(jīng)銷商處共發(fā)現(xiàn)20臺天窗起翹關(guān)閉時(shí)異響問題。

（3）天窗異響發(fā)生環(huán)境：印度室外溫度在40℃左右，車內(nèi)溫度范圍80℃-90℃;中午異響明顯，在早晚氣溫低時(shí)異響不明顯。

（4）天窗異響故障發(fā)生數(shù)量：21臺（天窗版車輛）。

4 印度異響天窗問題原因解析

在印度天窗開啟滑動過程中出現(xiàn)了異響。拆下SUV上的全景天窗發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)軌槽中異響位置處的潤滑脂融化，銷子與導(dǎo)軌槽接觸位置幾乎干燥，無潤滑脂存在。現(xiàn)根據(jù)印度拼接式全景天窗異響情況，從天窗機(jī)械組設(shè)計(jì)和天窗機(jī)械組潤滑脂涂抹兩方面做分析。

4.1 異響天窗問題設(shè)計(jì)原因解析

（1）天窗起翹動作，只有銷子（PIN）和軌跡槽（Track Slot）有相對運(yùn)動，當(dāng)天窗起翹打開時(shí)，機(jī)構(gòu)組與天窗導(dǎo)軌整體相對運(yùn)動。

（2）銷子（PIN）和軌跡槽（Track Slot）塑料材料摩擦有異響影響。曹功天在奔馳R350天窗不回位中講到，天窗在滑行過程中受阻使電機(jī)過載燈光昏[4]，通過給機(jī)構(gòu)涂抹潤滑脂，解決了天窗不回位的問題。

（3）銷子（PIN）和軌跡槽（Track Slot）過盈配合（-0.05～-0.35）有摩擦異響影響。由于天窗內(nèi)部運(yùn)動結(jié)構(gòu)件太多，設(shè)計(jì)過程需要一一校核各個(gè)零件之間的公差尺寸鏈，同時(shí)需對各個(gè)零件的制造公差進(jìn)行嚴(yán)格管控[5]。

（4）銷子（PIN）和軌跡槽（Track Slot）高溫95℃干涉量變化，最大干涉量0.05mm（MAX0.05mm），目前干涉量對異響影響不大。

（5）國內(nèi)供應(yīng)商市場同平臺產(chǎn)品耐久測試（95℃，24hour，撒灰試驗(yàn)），天窗無異響問題。

（6）潤滑脂選擇國內(nèi)同款車型在用的潤滑脂福斯RHF1（合成油），國內(nèi)無異響問題。

根據(jù)目前印度全景天窗滑動異響情況，對比國內(nèi)同款車型同款天窗結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)：國內(nèi)天窗沒有異響問題，結(jié)合印度天窗異響現(xiàn)象描述（3）——印度室外溫度在40℃左右，車內(nèi)溫度范圍為80℃-90℃;中午異響明顯，在早晚氣溫低時(shí)異響不明顯;（5）——國內(nèi)供應(yīng)商市場同平臺產(chǎn)品耐久測試（95℃，24hour， 撒灰試驗(yàn)），天窗無異響問題;（6）——潤滑脂選擇國內(nèi)同款車型在用的潤滑脂福斯RHF1（合成油），國內(nèi)無異響問題;

得出結(jié)論：印度高溫天氣環(huán)境影響了天窗導(dǎo)軌槽處潤滑脂的使用性能，導(dǎo)致潤滑油失效，是導(dǎo)致天窗機(jī)械機(jī)構(gòu)異響的主要原因。

4.2 異響天窗問題制造原因分析

從制造方面考慮，人工涂抹潤滑脂導(dǎo)致兩方面問題：潤滑脂涂抹不均勻和潤滑脂涂抹量不夠。通過自動涂油脂設(shè)備改善油脂涂抹不均勻和油脂量涂抹不夠的問題。

（1）機(jī)構(gòu)組涂油區(qū)域定義，脂量由0.8～1.5g增加到不小于2.5g（自動涂油脂設(shè)備如圖4所示）。

（2）手工涂潤滑脂是之前天窗機(jī)構(gòu)組涂脂方式，手工涂脂均勻性不穩(wěn)定，容易導(dǎo)致小比例天窗異響問題。

（3）涂油量控制 天窗組件通過抽檢稱重的方式控制（如圖3所示）。

5 印度異響天窗問題制造原因改善方法

通過分析天窗異響原因可知，天窗導(dǎo)軌槽的油脂型號不適合印度的高溫天氣（印度夏季平均溫度55℃）。根據(jù)印度高溫天氣情況，重新選擇導(dǎo)軌與機(jī)械組的潤滑脂型號：導(dǎo)軌潤滑脂型號由福斯（RHF1）改為克魯勃（47-401），天窗機(jī)械結(jié)構(gòu)潤滑脂型號由克魯勃（P84-52G）改為KPL（各種型號潤滑脂性能特點(diǎn)由表1所示），由表1可知，KPL潤滑脂有兩個(gè)顯著特點(diǎn)——耐磨降噪耐灰和高低溫潤滑性穩(wěn)定。另外，需增加涂抹的油脂重量，采用自動涂油脂設(shè)備，通過涂抹潤滑脂前后稱重的方式保證天窗機(jī)械組件涂脂量不少于2.5g。具體實(shí)施過程表述如下：

5.1 制造過程中涂脂量改善

（1）天窗機(jī)構(gòu)組涂脂區(qū)域增加涂脂量，增大涂油量MIN2.5g。目前印度主機(jī)廠已增加潤滑脂的質(zhì)量。

（2）全景天窗涂潤滑脂方式由人工改為自動涂脂設(shè)備。

5.2 天窗玻璃裝配復(fù)位（Fix the front glass， adjust position），具體步驟如下A-H所示：

A.操作天窗開關(guān)，玻璃上翹后移30mm 確保在車內(nèi)能直接觀察機(jī)構(gòu)3處螺紋孔。

B.外部操作員站在凳子上，雙手水平拿去玻璃放置安裝位置 。

C.車內(nèi)操作員指導(dǎo)放置玻璃正確位置（玻璃支架孔與天窗機(jī)構(gòu)螺紋孔對正）。

D.車內(nèi)操作員用電槍將6顆玻璃螺釘預(yù)鎖（玻璃能上下移動調(diào)節(jié)）。

E.操作天窗開關(guān)，完全關(guān)閉。

F.外部操作員調(diào)節(jié)移動天窗前后玻璃，評價(jià)間隙（0.5～2mm）和高度差（前玻璃高于后玻璃0～2mm）盡量小并均勻，告訴車內(nèi)操作員鎖緊后部螺釘。

G.外部操作員調(diào)節(jié)天窗玻璃前部與車頂高度差（車頂高于玻璃0～2mm），指導(dǎo)車內(nèi)操作員鎖緊前部螺釘。

H.鎖死中間螺釘。

注意：打螺栓的電槍扭矩要求為5Nm±0.5Nm。返修辦法簡述：37min/pcs/2person。

6 印度天窗保養(yǎng)納入整車保養(yǎng)系統(tǒng)

6.1 當(dāng)?shù)毓?yīng)商建議：

針對全景天窗產(chǎn)品海外市場將天窗保養(yǎng)納入保養(yǎng)手冊。

6.2 保養(yǎng)要求：

車輛保養(yǎng)時(shí)檢查天窗灰塵堆積程度和天窗聲音品質(zhì);存在風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，建議用戶有償保養(yǎng)維護(hù)（保養(yǎng)順序如圖5所示）。

7 總結(jié)

拼接式全景天窗由前玻璃和后玻璃組成，天窗開啟時(shí)，需要前玻璃起翹，隨后沿著導(dǎo)軌后移。導(dǎo)軌表面粗糙度和前玻璃重量都很大，隨著機(jī)械組件運(yùn)行次數(shù)的增加，滑動摩擦力會越來越大[3]，最終導(dǎo)致異響。

印度天氣與國內(nèi)溫度差異過大，導(dǎo)致了全景天窗的潤滑脂失效問題。本文通過將全景天窗前玻璃拆卸，首先在天窗機(jī)械組件中更改潤滑脂型號：導(dǎo)軌潤滑脂型號由福斯（RHF1）改為克魯勃（47-401），天窗機(jī)械結(jié)構(gòu)潤滑脂型號由克魯勃（P84-52G）改為KPL;其次，增加潤滑脂重量——由之前0.8～1.5g增加到不小于2.5g。通過更改潤滑脂型號和潤滑脂的量，成功的解決了該SUV拼接式全景天窗的異響問題。

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