某乘用車前門流水聲異響問題的研究與解決

馮東明　謝琦林　張京　蔡佳宸　廖晨婷

摘 要：文章以實際產(chǎn)品為例，詳細分析了某乘用車前門異響的發(fā)生機理，對前門結(jié)構(gòu)和實際方案進行改進，提出相應的解決措施，并驗證了改進方案的可行性和效果。

關鍵詞：汽車 前門 異響 解決方案

1 引言

汽車的NVH問題，包含噪聲（Noise）、振動（Vibration）和聲振粗糙度（Harshness），是衡量汽車制造質(zhì)量的一個綜合性指標。由于其分析難度高，用戶直接感知程度高，成為國際汽車業(yè)各大整車制造企業(yè)和零部件企業(yè)最關注的汽車問題之一。本文以實際產(chǎn)品為例，針對車輛試制及量產(chǎn)時出現(xiàn)的前門異響問題，詳細介紹了其發(fā)生原理和解決對策，為新車型設計時解決同類問題提供借鑒。

2 車輛前門異響簡介

2.1 異響機理分類

異響屬于噪聲的一部分，是顧客可以感覺到的不正常的聲音[1]。根據(jù)產(chǎn)生機理的不同，可以將異響分成振動聲、摩擦聲和敲擊聲三種。而引發(fā)異響的影響因素非常多，主要有裝配精度、接觸型面、尺寸公差和結(jié)構(gòu)設計等。

2.2 前門密封結(jié)構(gòu)說明，見圖1

3 前門流水聲異響問題原因分析

3.1 異響主觀客觀評價

路試主觀評價是發(fā)現(xiàn)異響問題的最普遍方法[2]。車輛以20Km/h在試車跑道繩索路、比利時路行駛，駕駛員側(cè)門框內(nèi)發(fā)出“嘩嘩”的振動異音。繩索路為多條平行的凸起鋼條鋪成的道路，鋼條之間間距相同;比利時路為不規(guī)則石塊鋪成的凹凸不平的壞路。

異響問題通常在試車跑道上進行主觀評價測試，確定異響的類型和等級，然后找出不良真因，并制定出對應的臨時對策和恒久對策，防止問題再次發(fā)生。為了確保主觀判斷對評價結(jié)果的準確性，使用5位檢查員對同一臺不良車進行路試，檢查員證實該異響易被識別，流入市場會引起客戶投訴。

3.2 前門門框內(nèi)異響來源

車輛經(jīng)過繩索路、比利時路顛簸抖動較大，門框內(nèi)各構(gòu)成件會隨車身產(chǎn)生一定幅度的振動。

3.2.1 確認異響種類和來源

將異響車靜置1h后，發(fā)現(xiàn)前門地面處有積水，異音消除，重新通過淋雨板鏈，試車表明異音再現(xiàn)。判斷異響為前門內(nèi)存在積水，產(chǎn)生流水聲，且不良車中，左側(cè)門框比右側(cè)門框異響發(fā)生率更高。

結(jié)合前門密封結(jié)構(gòu)分析，懷疑進水點可能為外水切和玻璃貼合位置或外水切與滑動膠條貼合位置。數(shù)模顯示外水切與玻璃貼合位置處要求3mm干涉量，外水切與滑動膠條貼合位置允許1.5mm間隙，實車驗證與數(shù)模狀態(tài)一致，判斷進水點應為外水切與滑動膠條貼合位置。

3.2.2 排水原理分析

檢查工藝設計確認，車門內(nèi)板存在三個排水口，可將內(nèi)外板空腔內(nèi)的積水排出，原則上應該不會存在積水現(xiàn)象。進一步對現(xiàn)狀進行分析，發(fā)現(xiàn)車身經(jīng)過淋雨板鏈后，NG車排水孔滴水時間為120秒，大約為OK車的6倍，拆下NG車防擦條，確認內(nèi)部存在積水。

上圖2和圖3可以分析出，NG車由于防擦條處存在進水現(xiàn)象，使得在經(jīng)過淋雨板鏈后，前門門框內(nèi)積水量遠大于OK車的積水量，在短時間內(nèi)難以通過內(nèi)板排水孔排出，造成前門門框內(nèi)出現(xiàn)流水異響聲。

3.3 防擦條積水影響因素分析

防擦條處存在積水可以分為兩種情況，第一種為有多余水流進入，第二種為進入的水流未及時排出。

針對第一種情況進行分析，懷疑為防水棉尺寸偏小或設計結(jié)構(gòu)缺陷導致的防擦條密封性能差。由此找到6個可能的影響因素，如表1所示，對其進行逐一驗證，最終排除非要因的3個影響因素，確定不良影響因素為排水路經(jīng)實車情況、排水路徑設計合理性以及防擦條膠釘防水性能。

針對第二種情況進行分析，懷疑是排水結(jié)構(gòu)不足導致，查圖紙表明，防擦條單品無排水機構(gòu)。實車驗證發(fā)現(xiàn)防擦條與鈑金通過3M膠粘連，除有一個3M粘貼工藝缺口外，整段無排水結(jié)構(gòu)，與設計狀態(tài)一致，排水性能差。確認為前門內(nèi)流水聲異響的真因。

4 前門內(nèi)流水聲異響的解決方法

針對第一種情況的3個不良影響因素，采取下列措施后有效地降低了異響問題的發(fā)生概率。

（1）三坐標掃描中發(fā)現(xiàn)，左側(cè)內(nèi)板精度與數(shù)模存在較大差異，從而選擇對前門內(nèi)板壓力機進行壓力調(diào)整，從原來的100Pa降為80Pa。（2）將外水切長度往公差范圍內(nèi)的上值調(diào)整，減小外水切與滑動膠條的間隙，從而減少進水量。（3）增加膠釘防水棉的厚度，由原來的1mm增加至2mm，以減少膠釘處的進水量。

針對第二種情況找到的異響不良真因，采用對策：將防擦條下端3M膠割出一段缺口當做防擦條的排水口。對策實施后，實車驗證有效，徹底地解決了前門內(nèi)流水聲異響問題。

5 結(jié)語

本文以某乘用車前門流水聲異響問題為例，從車門結(jié)構(gòu)出發(fā)，對相關零部件、車身精度及設計合理性等關鍵影響因素進行分析，并從進水和排水兩個角度提出了不同的解決方案，望能為后續(xù)車型的設計開發(fā)及質(zhì)量管控提供參考。

參考文獻：

[1]王曉燕，張心.儀表板異響分析與解決方案[J].企業(yè)科技與發(fā)展.2015（02）.

[2]郭佑民，王曉，劉楊勝，李國梁，孫躍輝.儀表板模塊異響問題評估及設計優(yōu)化[A].2009中國汽車工程學會年會論文集[C].2009.