液壓懸置解耦膜異響分析解決過程

陳松鶴，程亮，李保奎，汪仁坤

液壓懸置解耦膜異響分析解決過程

陳松鶴，程亮，李保奎，汪仁坤

（奇瑞汽車股份有限公司，安徽 蕪湖 241009）

以解決某SUV車型液壓懸置解耦膜異響為例，詳細(xì)論述了整個異響分析過程及方法。采用專業(yè)振動加速度傳感器設(shè)備測試，試驗與分析研究相結(jié)合的方法，為工程解決此類問題提供參考。過程主要涉及異響源頭診斷確認(rèn)、異響原因理論分析、異響解決方案驗證。

液壓懸置；解耦膜；異響

引言

近年來汽車的設(shè)計制造水平有了快速發(fā)展，消費者對汽車品質(zhì)的要求也越來越苛刻。[1]根據(jù)J.D.Power 公司調(diào)查研究顯示，中國市場中汽車客戶抱怨最多的IQS（新車質(zhì)量研究）問題之一就是不正常雜音（即異響）。[2]因此提高汽車的NVH 品質(zhì)成為各汽車制造廠商關(guān)注的焦點之一。由于汽車上的主要噪聲源和振動源（如動力總成等）得到了較好控制，以前被忽視的其它零部件的噪聲問題逐漸暴露出來，[3]比如懸置異響問題逐漸暴露出來了。懸置異響形成原因非常復(fù)雜，異響種類也很多。按異響的發(fā)生機理，懸置異響包括摩擦異響、滑移異響和撞擊異響。本文以解決某SUV車型的右懸置異響為例，闡述了一種有效地解決懸置異響的分析過程和方法。

1 異響問題源頭確認(rèn)

異響確認(rèn)是解決任何異響問題都必須做的，此過程需要全面調(diào)查了解異響問題的信息，包括在何種速度、何種路況下發(fā)生的何種異響等。通過現(xiàn)場調(diào)查確認(rèn)了解到，某即將投產(chǎn)的SUV車型，渦輪增壓缸內(nèi)直噴發(fā)動機匹配自動變速器，懸置系統(tǒng)左右后三點布置形式。主要問題為車輛在10-20Km/h通過粗糙瀝青路（專業(yè)跑道），發(fā)動機前艙右側(cè)出現(xiàn)類似“咕嚕嚕”聲的異響問題。一般按照如下四個步驟對異響問題分析排查原因及制定改進(jìn)方案和效果確認(rèn)。[4]

圖1 懸置異響分析驗證過程圖

2 原因分析

原因分析階段中將利用整車道路試驗、主觀評價及借助聽診器、傳感器等設(shè)備測試分析對比相結(jié)合的方法鎖定問題零件，查明異響發(fā)生具體部位和原因。

2.1 異響源確認(rèn)

主觀評價階段可以是通過零件的重新裝配和互換鎖定引起異響的零件；也可以通過采用聽診器布點排查，本次采用聽診器確認(rèn)異響來源于發(fā)動機右側(cè)液壓懸置附近。

2.2 異響驗證分析

根據(jù)上述問題源確認(rèn)，初步判斷為液壓懸置產(chǎn)生的異響。為確定異響具體部位采用振動加速度傳感器在液壓懸置車身側(cè)布點（如圖2傳感器布置圖）測試出液壓懸置的振動頻率彩圖（如圖3兩種狀態(tài)車輛右懸置振動彩圖）；在異響車輛和正常車輛測試的右懸置振動彩圖對比可以明顯發(fā)現(xiàn)液壓懸置是異響源頭所在。

圖2 加速度傳感器布置圖

圖3 兩種狀態(tài)車輛右懸置振動彩圖

鎖定異響源頭之后，通過對液壓懸置結(jié)構(gòu)分析，初步判斷為液壓懸置內(nèi)部解耦膜產(chǎn)生，在粗糙路面激勵下阻尼液在上下液腔內(nèi)涌動，激起解耦膜振動，與流道蓋板及底座振動敲擊發(fā)生異響。

采取臨時方案把異響車輛液壓懸置阻尼液放掉，再次驗證主觀評價異響消失，因為沒有液體在路面振動激勵下帶動解耦膜的運動，所以異響沒有出現(xiàn)，進(jìn)一步確定為液壓懸置內(nèi)部解耦膜異響。

后面把異響的液壓懸置拆解（圖4 液壓懸置異響件拆解圖）可以看到明顯的解耦膜與流道蓋板及底座的撞擊痕跡，更加肯定了異響源來自解藕膜。

3 液壓懸置解耦膜設(shè)計分析

根據(jù)上述問題描述和驗證及拆解情況看需要優(yōu)化設(shè)計來改善解耦膜的撞擊情況，從圖5液壓懸置內(nèi)部解耦膜配合剖視圖可以看出，解耦膜夾在底座和流道蓋板之間，配合間隙和解耦膜接觸面形狀都會對運動撞擊力產(chǎn)生影響，因此對解耦膜進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計驗證對異響的改善情況。

圖5 液壓懸置內(nèi)部解耦膜配合剖視圖

4 改進(jìn)方案確定

根據(jù)前述分析，解耦膜結(jié)構(gòu)及間隙是導(dǎo)致異響產(chǎn)生的主要因素。因此從間隙方面考慮可以改進(jìn)為固定解耦膜，把解耦膜周邊加厚，流道蓋板和底座壓緊解耦膜，消除間隙從而在路面激勵阻尼液只推動解耦膜變形而沒有位移，不會發(fā)生撞擊來消除異響，如表1中的方案1結(jié)構(gòu)形式經(jīng)過驗證路試無異響。

從緩沖撞擊方面考慮可以改進(jìn)解耦膜的中間凸起結(jié)構(gòu)，如表一中方案2所示在解耦膜凸臺上再增加凸點，從而減小接觸剛度來緩沖沖擊力，減小撞擊產(chǎn)生的聲音，經(jīng)過驗證路試無異響；如表一中方案3所示在解耦膜凸臺改為線條裝環(huán)形凸條，但是經(jīng)過實車驗證效果不明顯異響仍在。

因為改動解耦膜會帶來阻尼滯后角以及動剛度的變化，所以在改進(jìn)異響的同時要確保整車NVH振動噪聲性能不能變差，同步驗證了NVH性能，經(jīng)過主觀評價方案2不僅解決了異響而且NVH性能更好，因此最終采用方案2的方案實施改進(jìn)計劃。

表1 解藕膜優(yōu)化方案驗證表

5 效果驗證

根據(jù)前述方案驗證效果，決定采用優(yōu)化方案2作為工程實施方案，按照設(shè)變流程完成工裝件開發(fā)，最終進(jìn)行了小批量試裝實車驗證，異響消除，后面批產(chǎn)后也再無此異響問題，方案可靠有效。

6 總結(jié)

對于整車異響控制可以通過主觀評價來初步判斷異響區(qū)域，然后采用專業(yè)設(shè)備測試，從客觀數(shù)據(jù)上更快的鎖定異響源，確定具體異響零部件之后有針對性地尋找異響解決措施，這一套流程可以推廣采用；并可以指導(dǎo)零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計，對于液壓懸置

解耦膜要在設(shè)計上從如下方面規(guī)避異響發(fā)生：

1）解耦膜的裝配結(jié)構(gòu)形式和配合間隙，從異響考慮優(yōu)先選擇固定解耦膜；

2）對于浮動解耦膜要做好結(jié)構(gòu)設(shè)計，特別是考慮運動接觸面的結(jié)構(gòu)，比如增加小凸點；

3）液壓懸置解耦膜不僅影響異響也影響NVH振動噪聲，設(shè)計之初需要考慮全面。

[1] 蔡其剛,張政山.某乘用車發(fā)動機后懸置異響問題解決方案[J].汽車實用技術(shù),2016(9):245-258.

[2] 馬武芳,王海林,劉強.汽車車內(nèi)噪聲控制技術(shù)[J].汽車技術(shù),2009 (S1):47-50.

[3] 陳齊,董小瑞.發(fā)動機懸置技術(shù)的研究綜述[J].內(nèi)燃機與配件,2014 (3):5-7.

[4] 孫林峰,樊文欣.發(fā)動機懸置技術(shù)的發(fā)展研究[J].內(nèi)燃機,2010(3): 19-22.

[5] 梁舉.淺析汽車底盤異響故障診斷及排除[J].南方農(nóng)機,2019,50 (13):123+142.

[6] 何濤.汽車底盤異響的故障診斷分析及解決措施初探[J].內(nèi)燃機與配件,2019(05):142-143.

A process of Solving Abnormal Sound of Decoupling Membrane to Hydraulic Mount

Chen Songhe, Cheng Liang, Li Baokui, Wang Renkun

( Chery Automobile Co., Ltd., Anhui Wuhu 241009 )

Taking the solution to the abnormal noise of decoupling membrane of the hydraulic mount of a SUV vehicle as an example, the whole process and method of analysising abnormal noise is discussed in detail. Using professional vibration acceleration sensor in test, integrate test data and analysis to provide reference for engineering department to solve such problems. The process mainly involves diagnosis and confirmation of the source of abnormal noise, the theoretical analysis of causes of abnormal noise, and the validation of solutions.

Hydraulic mount; Decoupling membrane; Abnormal sound

10.16638/j.cnki.1671-7988.2021.06.026

U472.9

A

1671-7988(2021)06-83-03

U472.9

A

1671-7988(2021)06-83-03

陳松鶴，主任工程師，就職于奇瑞汽車股份有限公司汽車工程研發(fā)總院，主要從事懸置系統(tǒng)開發(fā)工作。