周安

摘 要：汽車減振器是懸架中的重要的部件，關(guān)系到整車的行駛平順性和操縱穩(wěn)定性，而部分減振器在工作時(shí)產(chǎn)生異響，對(duì)整車的NVH性能造成不利的影響。本文對(duì)某車型減振器異響問題進(jìn)行綜合失效分析，利用減振器異響測(cè)量儀器進(jìn)行減振器異常檢測(cè)判斷，分析結(jié)果表明該車型減振器異響為活塞桿異常振動(dòng)激發(fā)車身振動(dòng)，并傳遞到車內(nèi)的結(jié)構(gòu)共振異響。通過對(duì)減振器阻尼力進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，更改上支座合件硬度，改進(jìn)后的減振器異響消除。

關(guān)鍵詞：減振器 異響 對(duì)策

中圖分類號(hào)：U463 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）08（b）-0096-02

隨著人們生活水平的提高，對(duì)汽車的需求在不斷增加，對(duì)車輛平順性、操縱穩(wěn)定性及乘坐舒適性的要求也越來越高。減振器在汽車行駛過程中，不僅起到減振的作用，而且還增加了汽車在行駛過程中的穩(wěn)定性。工作質(zhì)量穩(wěn)定可靠，與汽車懸架匹配良好的減振器，對(duì)汽車的平順性、操縱穩(wěn)定性及乘坐舒適性起著重要作用。國內(nèi)汽車減振器，廣泛采用筒式液壓減振器，減振器內(nèi)的工作介質(zhì)是某種油液，其工作原理是當(dāng)車身和車軸間振動(dòng)而出現(xiàn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，減振器內(nèi)的活塞上下移動(dòng)，減振器腔內(nèi)的油液便反復(fù)地從一個(gè)腔經(jīng)過不同的孔隙流入另一個(gè)腔內(nèi)。此時(shí)孔壁與油液間的摩擦和油液分子間的內(nèi)摩擦對(duì)振動(dòng)形成阻尼力，使汽車振動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為油液熱能，被油液和減振器殼體所吸收，在汽車行駛過程中靠風(fēng)速將熱量散發(fā)到大氣中。減振器有故障的汽車在高速行駛過程中會(huì)使輪胎接地力減少，駕駛員會(huì)感到方向發(fā)飄，曲線行駛時(shí)車輛難以控制，容易出現(xiàn)跑偏，使汽車的行駛操縱穩(wěn)定性惡化，安全性降低。減振器主要的故障模式有異響、漏油，而用戶反饋異響的比例約占60%～70%，減振器異響會(huì)嚴(yán)重影響舒適性，對(duì)整車的NVH性能造成不利的影響，因此，減振器異響問題受到生產(chǎn)企業(yè)的高度重視。

1 問題描述

某車型在上市銷售后，陸續(xù)接到售后服務(wù)站反饋車輛在較粗糙的簡易路面上以30 km/h速度行駛時(shí)，前減振器部位產(chǎn)生“咯咚”異響。乘坐舒適性是用戶非常關(guān)心的問題，許多用戶因前減振器異響問題對(duì)整車的質(zhì)量產(chǎn)生質(zhì)疑。

2 原因分析

為了避免測(cè)量和診斷的反復(fù)，在進(jìn)入更細(xì)致分析之前，首先進(jìn)行了以下排查，對(duì)異響減振器按照?qǐng)D紙要求進(jìn)行尺寸及性能檢測(cè)，結(jié)果表明零件尺寸、阻尼力、氣體反彈力等均合格。在實(shí)驗(yàn)室臺(tái)架上按規(guī)范進(jìn)行試驗(yàn)，無法復(fù)現(xiàn)異響。通過對(duì)前減振器、上支座合件、前緩沖塊、穩(wěn)定桿連接桿、擺臂、前螺旋彈簧等零件進(jìn)行逐個(gè)拆換，以及改變連接件扭矩狀態(tài)，再試驗(yàn)及路試評(píng)價(jià)，鎖定異響與減振器相關(guān)。為查找問題根源，通過儀器采集異響的客觀數(shù)據(jù)，在前減振器活塞桿頂端布置加速度傳感器，用來測(cè)量活塞桿軸向振動(dòng)加速度，前減振支柱上支點(diǎn)車身側(cè)的加速度傳感器用來測(cè)量上支點(diǎn)附近車身的振動(dòng)加速度。為了獲取不同路況上減振器的振動(dòng)和噪聲情況，選取坑洼路面、平直水泥路面、平直瀝青路面和顛簸的土石路面四種路面進(jìn)行評(píng)價(jià)。在車內(nèi)主觀評(píng)價(jià)發(fā)現(xiàn)減振器異響為低頻的“咯咚”聲，同時(shí)儀器捕捉到活塞桿不正常抖動(dòng)，頻帶在100～170 Hz帶寬之間，通過使用信號(hào)處理軟件濾掉此頻帶，“咯咚”聲消失?？梢耘袛嘣撥囆偷臏p振器異響為汽車低速行駛時(shí)，路面激勵(lì)引起減振器活塞桿不正常抖動(dòng)，即減振器在壓縮行程結(jié)束、復(fù)原行程開始時(shí)，內(nèi)部產(chǎn)生沖擊，引起活塞桿軸向的振動(dòng)產(chǎn)生（頻譜見圖1），此振動(dòng)經(jīng)過前螺旋彈簧上側(cè)的上支座合件傳遞到車身，當(dāng)該振動(dòng)頻率與簧上固有頻率接近或重合時(shí)，進(jìn)而激發(fā)車身的異常振動(dòng)（頻譜見圖2），然后傳遞到車內(nèi)，產(chǎn)生為人所感知的一種結(jié)構(gòu)傳遞的共振異響。

3 改進(jìn)對(duì)策

根據(jù)振動(dòng)理論及工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，減振器導(dǎo)致車輛的共振異響主要采用對(duì)策為切斷異響傳遞路徑以及抑制共振源。

3.1 切斷異響傳遞路徑

車輛前減振器支柱總成通過上支座合件與車身輪罩接觸，上支座合件具有緩沖吸能的作用，同時(shí)防止振動(dòng)傳遞至安裝部分和車身而引發(fā)共振，其橡膠硬度與振動(dòng)傳遞影響較大，一般情況下，硬度低對(duì)共振有好處。通過臺(tái)架試驗(yàn)，找出在簧上固有頻率范圍內(nèi)振動(dòng)傳遞率最小的上支座合件硬度范圍，經(jīng)過道路試驗(yàn)調(diào)整并驗(yàn)證，該車型減振器上支座合件硬度由HS60調(diào)整為HS55，可以有效抑制減振器共振異響。

3.2 抑制共振源

為改善車輛匹配性，提升NVH性能，對(duì)該車型減振器阻尼進(jìn)行微調(diào)，采用NVH有利的閥系特性變更，更改前后的阻尼（見表1）。變化減振器阻尼雖不能改變簧上固有頻率，但可以較大幅度改變簧上共振峰的高度，從而達(dá)到抑制減振器共振異響目的。

3.3 改進(jìn)對(duì)策效果驗(yàn)證

將采用改進(jìn)對(duì)策的零件依次換裝到同一臺(tái)調(diào)試車上，并進(jìn)行實(shí)車測(cè)量，結(jié)果匯總（見表2）。從試驗(yàn)結(jié)果可知，單獨(dú)采用調(diào)低上支座合件硬度效果不甚理想，微調(diào)阻尼力對(duì)異響改善明顯，降低上支座合件硬度+微調(diào)阻尼力能進(jìn)一步改善異響，是較理想的解決方案，可以有效解決該異響問題。

噪音等級(jí)8表現(xiàn)：苛刻用戶可察覺；噪音等級(jí)9表現(xiàn)：僅評(píng)價(jià)專家可感知（GMW14264）。

4 結(jié)語

經(jīng)過對(duì)前減振器支柱總成零件的設(shè)計(jì)優(yōu)化、試驗(yàn)，并在實(shí)車上驗(yàn)證，此車型前減振器異響問題得到最終解決，無論是售后市場反饋還是年度JD Power調(diào)研結(jié)果，都取得不錯(cuò)的口碑。

參考文獻(xiàn)

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