王新奎

摘 要：懸置系統(tǒng)是汽車(chē)動(dòng)力總成中很關(guān)鍵的一個(gè)系統(tǒng)，在整車(chē)NVH性能方面起到很重要作用。其中，抗扭支架起到很重要的作用;其最常見(jiàn)缺陷就是橡膠襯套開(kāi)裂。導(dǎo)致開(kāi)裂的潛在因素有很多，比如設(shè)計(jì)性能不足，制造過(guò)程缺陷，裝配過(guò)程問(wèn)題等。工程師在遇到此類(lèi)問(wèn)題時(shí)，往往無(wú)從下手。文章以某轎車(chē)抗扭支架襯套的開(kāi)裂為例，系統(tǒng)地介紹了如何分析問(wèn)題、制訂和驗(yàn)證整改方案;整個(gè)過(guò)程對(duì)懸置系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)工作也有指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：缺陷分析;抗扭支架;橡膠襯套;發(fā)動(dòng)機(jī);懸置系統(tǒng)

中圖分類(lèi)號(hào)：U463? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? 文章編號(hào)：1671-7988（2020）13-150-03

Analysis of the Anti-torque Bracket Rubber Bush Crack on one Vehicle

Wang Xinkui

（Geely GRI， Zhejiang Ningbo 315336）

Abstract： Engine Mount is one key subsystem of Powertrain on one traditional vehicle. It play the important role for vehicle NVH performance. And the anti-torque bracket is the key part of mount system. Its common defect is rubber bush crack. There are a lots of factors can cause this defect， such as design， production， assembly， etc. Therefore， engineer is always confused when facing this defect. The purpose of this article is to systematically show how to deal with this kind of defect via one anti-torque bracket crack case on one sedan. It is also one kind of Lesson & Learn， which can help vehicle design engineer to design and develop one good mount system.

Keywords： Defect Analysis; Anti-torque Bracket; Rubber Bushes; Engine; Mounts System

CLC NO.： U463? Document Code： A? Article ID： 1671-7988（2020）13-150-03

前言

在某款轎車(chē)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)懸置抗扭支架的橡膠襯套有開(kāi)裂現(xiàn)象。雖然這種開(kāi)裂很輕微，不會(huì)導(dǎo)致任何安全隱患，但卻影響到整車(chē)的NVH性能;可能會(huì)導(dǎo)致量產(chǎn)終端用戶的抱怨。所以，公司和零部件供應(yīng)商都很重視這個(gè)缺陷問(wèn)題。

經(jīng)過(guò)從設(shè)計(jì)規(guī)范、零部件試驗(yàn)、供應(yīng)商制造工藝，到運(yùn)輸、儲(chǔ)存，再到主機(jī)廠裝配、整車(chē)道路試驗(yàn)、路況載荷采集和分析等所有環(huán)節(jié)進(jìn)行排查，找到了根本原因和制訂了整改方案;并最終通過(guò)整車(chē)道路耐久試驗(yàn)充分驗(yàn)證了整改方案的有效性。

1 襯套開(kāi)裂情況描述

1.1 試驗(yàn)車(chē)出現(xiàn)開(kāi)裂時(shí)的行駛里程分布情況

1.2 開(kāi)裂現(xiàn)象和對(duì)整車(chē)的主客觀影響

如表1所示，在此車(chē)型的整個(gè)道路試驗(yàn)過(guò)程中共有13輛試驗(yàn)車(chē)出現(xiàn)襯套開(kāi)裂現(xiàn)象。細(xì)微裂紋基本都是在距橡膠與金屬支架硫化結(jié)合部位約5mm處開(kāi)始出現(xiàn)，之后隨著行駛里程增加而逐漸增大（圖1）。

經(jīng)過(guò)對(duì)這13例缺陷進(jìn)行持續(xù)跟蹤，發(fā)現(xiàn)剛開(kāi)始出現(xiàn)裂紋時(shí)，主觀上感受不到整車(chē)NVH狀態(tài)有變化;但隨著裂紋變大，逐漸可以感受到異常抖動(dòng)和異響（表2）。

通過(guò)檢測(cè)怠速蠕行工況下駕駛員周邊三個(gè)位置（表3），以及抗扭支架襯套表面的振動(dòng)情況，更直觀地看到了襯套開(kāi)裂導(dǎo)致的NVH性能劣化（圖2）：

2 開(kāi)裂的原因分析

通過(guò)運(yùn)用FTA故障樹(shù)分析工具，經(jīng)過(guò)從設(shè)計(jì)規(guī)范、零部件試驗(yàn)、供應(yīng)商制造工藝，到運(yùn)輸、儲(chǔ)存，再到主機(jī)廠裝配、整車(chē)道路試驗(yàn)和路況載荷等所有環(huán)節(jié)進(jìn)行排查，找到了潛在根本原因（圖3）。

3 根本原因確認(rèn)

根據(jù)分析結(jié)果，疑似設(shè)計(jì)規(guī)范不滿足實(shí)際路況;所以隨機(jī)抽取5輛試驗(yàn)車(chē)進(jìn)行了道路試驗(yàn)（襯套位置安裝了壓力傳感器）。為了同時(shí)考察試驗(yàn)場(chǎng)和城市路況，分為兩組：專業(yè)組三輛車(chē)由專業(yè)路試員駕駛，業(yè)余組兩輛車(chē)由普通員工駕駛;分別進(jìn)行了不同里程的道路試驗(yàn)（表4）。

道路試驗(yàn)完成后，通過(guò)對(duì)傳感器記錄的數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)專業(yè)組的兩輛車(chē)在路試過(guò)程中記錄的最大載荷超出了橡膠襯套的設(shè)計(jì)性能規(guī)范，但業(yè)余組兩輛車(chē)路試過(guò)程中記錄的最大載荷都在設(shè)計(jì)規(guī)范內(nèi)（圖4）。

所以，最終確定導(dǎo)致此發(fā)動(dòng)機(jī)抗扭支架橡膠襯套開(kāi)裂的根本原因是襯套的設(shè)計(jì)性能不滿足實(shí)際路況下的載荷。

4 解決方案和驗(yàn)證

解決方案比較簡(jiǎn)單，通過(guò)調(diào)整橡膠的配方，在不影響NVH性能的前提下，提高了橡膠的耐久性能。新?tīng)顟B(tài)襯套經(jīng)整車(chē)道路強(qiáng)化試驗(yàn)后未出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象，??證實(shí)方案有效。

5 結(jié)論

導(dǎo)致此車(chē)型發(fā)動(dòng)機(jī)抗扭支架橡膠襯套開(kāi)裂缺陷的根本原因是襯套的設(shè)計(jì)性能不滿足實(shí)際道路工況下的載荷;在行駛過(guò)程中橡膠會(huì)快速老化，進(jìn)而導(dǎo)致橡膠襯套開(kāi)裂。

這也從側(cè)面說(shuō)明，汽車(chē)懸置產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)工作必須要考慮到實(shí)際道路工況的載荷，并根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)置一定的安全系數(shù)，這樣才能設(shè)計(jì)、生產(chǎn)出來(lái)滿足終端客戶的產(chǎn)品。

參考文獻(xiàn)

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