摘要：作為汽車(chē)的關(guān)鍵部件，減振器主要吸收車(chē)身與地面間的撞擊，提高汽車(chē)行駛的平順性，降低車(chē)輛行駛中的振動(dòng)，提高乘坐的舒適感。在實(shí)際使用過(guò)程中，減振器會(huì)產(chǎn)生異響，給駕駛者帶來(lái)不舒適感，而且持續(xù)的異響會(huì)影響零件的質(zhì)量。因此，本文從某車(chē)型前減振器轉(zhuǎn)向異響入手，采用質(zhì)量分析工具（魚(yú)骨圖）逐一查找，剖析問(wèn)題發(fā)生的原因，并制定相應(yīng)臺(tái)架試驗(yàn)方案進(jìn)行驗(yàn)證以解決此異響問(wèn)題，為后續(xù)針對(duì)此類(lèi)異響問(wèn)題的分析提供了方向。

關(guān)鍵詞：前減振器；異響；轉(zhuǎn)向

中圖分類(lèi)號(hào)：U472 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 引言

汽車(chē)減振器通過(guò)吸收路面沖擊，使車(chē)身和車(chē)架的振動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為熱量，被減振器油與減振器本體吸收，然后釋放到空氣中，以改善駕駛質(zhì)感。同一種減振器質(zhì)量良莠不齊，會(huì)造成車(chē)輛具有不同的舒適性和安全性，其中一個(gè)評(píng)價(jià)減振器質(zhì)量的指標(biāo)就是是否有異響。因減振器自身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，隨著使用時(shí)間的增加或受到外部環(huán)境干擾等因素的影響，減振器異響出現(xiàn)的頻率就會(huì)提高。因此，研究和解決減振器異響問(wèn)題具有很實(shí)際的現(xiàn)實(shí)意義[1，2]。本論文以某車(chē)型前減振器轉(zhuǎn)向異響作為探究的對(duì)象，采用質(zhì)量分析工具（魚(yú)骨圖）[1] 與臺(tái)架相結(jié)合驗(yàn)證，來(lái)闡述對(duì)于此類(lèi)異響問(wèn)題的分析方法。

1 基本情況描述

某車(chē)型的個(gè)別車(chē)輛在原地往復(fù)轉(zhuǎn)向時(shí)，在車(chē)內(nèi)會(huì)聽(tīng)到車(chē)身前部傳來(lái)“噠噠”的異響，將車(chē)輛舉升后往復(fù)轉(zhuǎn)向，異響消失。結(jié)合工程師經(jīng)驗(yàn)與車(chē)輛常見(jiàn)異響的來(lái)源，首先推斷該異響來(lái)自前懸架系統(tǒng)。在原地往復(fù)打方向時(shí)，聽(tīng)減振器附近有異響，用手觸摸減振器彈簧，有振感，推斷問(wèn)題發(fā)生在前減振器總成中的零件。發(fā)生異響的位置如圖1 所示。

2 問(wèn)題排查

2.1 減振器異響的常見(jiàn)因素

經(jīng)過(guò)分析，以下5 個(gè)方面可以引起減振器零件異響：長(zhǎng)期使用，零件老化或磨損導(dǎo)致異響；外力導(dǎo)致活塞桿或者貯油筒變形，運(yùn)動(dòng)干涉磨損異響；漏油導(dǎo)致內(nèi)部不能潤(rùn)滑，摩擦異響；內(nèi)部安裝不牢，扭矩衰減松動(dòng)異響；減振器子集零件配合超差，摩擦或干涉導(dǎo)致異響[1]。

2.2 減振器異響原因排查

根據(jù)前減振器總成結(jié)構(gòu)組成，利用魚(yú)骨圖分析工具[1，4]，從以下五個(gè)方面進(jìn)行異響原因排查（圖2）。

（1）人：經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)排查，參與該車(chē)型裝配的上崗人員均有培訓(xùn)證明；進(jìn)一步排查故障車(chē)輛，減振器零件外觀有對(duì)應(yīng)車(chē)型標(biāo)識(shí)，符合該車(chē)型配置，查閱零件號(hào)無(wú)問(wèn)題，沒(méi)有錯(cuò)用零件，且緊固螺栓與螺母均有點(diǎn)漆標(biāo)識(shí)。

（2）機(jī)：前減振器總成先使用專(zhuān)用工裝裝配到車(chē)身，后使用扭矩扳手?jǐn)Q緊相關(guān)緊固件。與車(chē)身連接處的三顆螺母設(shè)定擰緊扭矩為65 N · m，與轉(zhuǎn)向節(jié)連接處的兩顆螺栓設(shè)定擰緊扭矩為120 N · m，扭矩扳手參數(shù)設(shè)置符合工藝要求。

（3）料：經(jīng)檢查，故障車(chē)上的前減振器有對(duì)應(yīng)車(chē)型標(biāo)識(shí)，符合該車(chē)型配置，外觀與其余正常車(chē)輛一致，減振器本體表面無(wú)磕碰劃傷，彈簧、隔振墊、防塵罩等無(wú)明顯損壞，也無(wú)明顯變形，減振器本體也無(wú)漏油。

（4）法：檢查工位工藝要求，裝配減振器的過(guò)程符合要求。檢查關(guān)鍵扭矩記錄表，出現(xiàn)問(wèn)題的車(chē)輛減振器固定螺栓和螺母的扭矩符合工藝要求。經(jīng)對(duì)故障車(chē)輛復(fù)檢，減振器與車(chē)身連接處的三顆螺母扭矩分別為61 N · m、64 N · m 和65 N · m，滿足設(shè)計(jì)要求65±5 N · m 的范圍；減振器與轉(zhuǎn)向節(jié)連接的兩顆螺栓扭矩分別為113 N · m 和118 N · m，滿足設(shè)計(jì)要求120±10 N · m的范圍。

（5）環(huán)：經(jīng)檢查，造車(chē)工位現(xiàn)場(chǎng)5S 整齊，物料在工位擺放清晰，無(wú)混裝零件，實(shí)車(chē)確認(rèn)故障車(chē)輛無(wú)異常。

經(jīng)過(guò)以上5 個(gè)方面的初步分析驗(yàn)證，故障車(chē)上的前減振器總成從工藝設(shè)計(jì)到裝配并無(wú)明顯異常，說(shuō)明裝配問(wèn)題不是導(dǎo)致該異響出現(xiàn)的原因。然而異響還存在，說(shuō)明出現(xiàn)此異響原因的大概率在減振器總成零件本身上，需要進(jìn)一步排查減振器本體的問(wèn)題以及子級(jí)零件的質(zhì)量和裝配問(wèn)題[2]。

因故障減振器暫不能拆解，暫時(shí)不清楚減振器本體以及子級(jí)零件的配合情況，所以無(wú)法推斷是哪個(gè)零件引起的異響。因考慮到發(fā)出異響不是金屬之間的撞擊聲，所以將該問(wèn)題排查放在減振器總成上的非金屬零件上。根據(jù)前減振器總成結(jié)構(gòu)，前減振器上有6 個(gè)非金屬零件，分別是上支撐總成（材質(zhì)：橡膠加金屬）、平面軸承（材質(zhì)：塑料加金屬）、隔振墊（材質(zhì)：橡膠加金屬）、前緩沖塊（材質(zhì)：聚氨酯）、防塵罩（材質(zhì)：橡膠）以及減振器端蓋（材質(zhì)：塑料）。根據(jù)上述非金屬零件的特性與功能，本著先不拆解故障件的原則，如下給出分析該問(wèn)題的一般步驟，后續(xù)碰到此類(lèi)問(wèn)題，可以參考此步驟進(jìn)行。

（1）從非運(yùn)動(dòng)件開(kāi)始：按照設(shè)計(jì)，減振器端蓋是固定在減振器筒體上，檢查故障減振器，該零件固定牢靠，無(wú)破損，與減振器之間未有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，非異響來(lái)源；隔振墊安裝在平面軸承與彈簧之間，被彈簧緊緊壓住，未發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，非異響來(lái)源。

（2）參與運(yùn)動(dòng)件（不更換）：防塵罩為波紋管形式，上下利用卡位固定，未發(fā)生破損與褶皺；用手上下擠壓防塵罩，使其變形，未發(fā)現(xiàn)異響，排除防塵罩；緩沖塊位于防塵罩里面，將防塵罩向上脫離，露出緩沖塊，發(fā)現(xiàn)外觀完好、無(wú)破損；用手轉(zhuǎn)動(dòng)緩沖塊，使其與活塞桿摩擦，無(wú)異響；下壓緩沖塊，使其與減振器端蓋接觸，旋轉(zhuǎn)緩沖塊也無(wú)異響，說(shuō)明異響也非緩沖塊引起。

（3）參與運(yùn)動(dòng)件（對(duì)換）：目前僅剩下上支撐與平面軸承2個(gè)零件還未確認(rèn)，因這兩零件屬于多車(chē)型共用零件，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為了方便確認(rèn)，通過(guò)對(duì)換的方式來(lái)更好地驗(yàn)證。首先進(jìn)行上支撐的對(duì)換，原異響車(chē)輛還有異響，原正常車(chē)輛無(wú)異響，且在對(duì)換過(guò)程中發(fā)現(xiàn)上支撐結(jié)構(gòu)完好，無(wú)破損，說(shuō)明上支撐并非引起該異響的零件；最后進(jìn)行平面軸承的對(duì)換，原異響車(chē)輛無(wú)異響，原正常車(chē)輛有異響，說(shuō)明該異響問(wèn)題是由平面軸承引起。

綜合以上，通過(guò)魚(yú)骨圖、零件更換以及實(shí)車(chē)試驗(yàn)，驗(yàn)證出是減振器零件本身存在問(wèn)題。然而中間過(guò)程較復(fù)雜，尤其是在實(shí)車(chē)上進(jìn)行零件更換，步驟繁瑣。為了節(jié)省時(shí)間，提高分析效率，本文還通過(guò)設(shè)計(jì)相關(guān)臺(tái)架試驗(yàn)并制定試驗(yàn)方案，后續(xù)可直接通過(guò)臺(tái)架試驗(yàn)來(lái)進(jìn)行異響源判斷。如異響涉及零件更改，也可快速驗(yàn)證，無(wú)需進(jìn)行復(fù)雜的實(shí)車(chē)測(cè)試。

3 臺(tái)架試驗(yàn)

3.1 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)缸使用美國(guó)IST 公司生產(chǎn)的液壓作動(dòng)器，可調(diào)節(jié)位移和壓力，減振器固定在專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的工裝上，并與液壓作動(dòng)器連接。通過(guò)臺(tái)架能夠加載不同的工況進(jìn)行試驗(yàn)（圖3）。減振器上端連接油缸，通過(guò)滑軌固定方向，下端通過(guò)球鉸與底座連接，底座開(kāi)孔，方便偏擺減振器角度后固定；使用球鉸方便進(jìn)行減振器旋轉(zhuǎn)，模擬整車(chē)往復(fù)轉(zhuǎn)向過(guò)程。試驗(yàn)信號(hào)采用力控制模式，對(duì)減振器施加相應(yīng)的力，旋轉(zhuǎn)減振器，可直接觀察是否有異響。

3.2 試驗(yàn)工況與數(shù)據(jù)

測(cè)試過(guò)程中，減振器偏擺6°（通過(guò)分析，臺(tái)架偏擺此角度與整車(chē)相符），選取2 支不同狀態(tài)的減振器樣件進(jìn)行如下測(cè)試（表1）。

通過(guò)以上試驗(yàn)看出，原異響減振器在受到4 000 N 以上的力開(kāi)始出現(xiàn)異響，此條件基本符合整車(chē)測(cè)試異響時(shí)的工況，且比較容易判斷是軸承發(fā)出的異響，說(shuō)明可以依據(jù)該減振器臺(tái)架試驗(yàn)，來(lái)判斷零件是否存在異響。因此，我們找到了一種針對(duì)該類(lèi)異響測(cè)試的臺(tái)架方案，并且驗(yàn)證符合預(yù)期。

4 異響原因確認(rèn)

通過(guò)以上實(shí)車(chē)加臺(tái)架試驗(yàn)，進(jìn)一步確認(rèn)了減振器本身子級(jí)零件（平面軸承）存在問(wèn)題。將平面軸承拆下后，發(fā)現(xiàn)在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中存在輕微卡滯；將平面軸承通過(guò)專(zhuān)業(yè)的工具拆開(kāi)，發(fā)現(xiàn)平面軸承結(jié)構(gòu)無(wú)損壞，但溝槽內(nèi)潤(rùn)滑脂偏少（圖4），推測(cè)這是造成卡滯的原因。而后，對(duì)平面軸承溝槽內(nèi)重新補(bǔ)充潤(rùn)滑脂，組裝后轉(zhuǎn)動(dòng)軸承，旋轉(zhuǎn)流暢無(wú)卡滯，進(jìn)一步說(shuō)明溝槽內(nèi)的潤(rùn)滑脂不足是造成卡滯的原因。

對(duì)故障平面軸承重新加入適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑脂后，重新裝配前減振器總成（其余子級(jí)零件不變），對(duì)整改后的減振器總成進(jìn)行臺(tái)架測(cè)試，分別施加壓力2 000 N、3 000 N、4 000 N 和5 000 N，試驗(yàn)結(jié)果無(wú)異響產(chǎn)生。拆下臺(tái)架上的減振器總成，安裝到實(shí)車(chē)進(jìn)行驗(yàn)證，原地來(lái)回轉(zhuǎn)向無(wú)異響，觸摸彈簧無(wú)振感。

綜合以上，通過(guò)實(shí)車(chē)分析與臺(tái)架試驗(yàn)驗(yàn)證，造成車(chē)輛轉(zhuǎn)向異響的原因是減振器異響，而造成減振器異響的原因是本身存在零件質(zhì)量問(wèn)題，其子級(jí)零件平面軸承內(nèi)部潤(rùn)滑脂偏少導(dǎo)致，后續(xù)增加工藝監(jiān)控，以防止此類(lèi)問(wèn)題再次發(fā)生。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)某車(chē)型減振器轉(zhuǎn)向異響問(wèn)題探究、原因排查、問(wèn)題驗(yàn)證，可以給我們以下幾點(diǎn)啟發(fā)。

（1）車(chē)輛異響描述要準(zhǔn)確?？梢詤⒖肌暗妆P(pán)常見(jiàn)異響問(wèn)題分類(lèi)”中的說(shuō)明，按照“某部位在什么情況下發(fā)出何種異響”來(lái)闡述，該步驟很關(guān)鍵，一是可以初步判斷汽車(chē)出現(xiàn)異響的大概部位與零件，二是為后續(xù)查找原因指明了方向。同時(shí)，作為一名汽車(chē)工程師，在平時(shí)工作中需要清楚底盤(pán)零件、車(chē)身內(nèi)外飾零件的異響特點(diǎn)，做到快準(zhǔn)識(shí)別異響零部件。只有清楚異響源頭，才可以為后續(xù)異響排查與解決提供幫助。

（2）靈活運(yùn)用科學(xué)分析方法。魚(yú)骨圖作為質(zhì)量分析中的一種常用工具，如果能靈活運(yùn)用，能夠很大程度上提高解決問(wèn)題的效率[3，4]。另外，工程師需要對(duì)零部件的結(jié)構(gòu)和工作原理非常清楚，可以有針對(duì)性地去分析問(wèn)題。

（3）學(xué)會(huì)使用試驗(yàn)的方法。減振器異響問(wèn)題是一個(gè)系統(tǒng)性的問(wèn)題，原因復(fù)雜多樣，需要形成針對(duì)底盤(pán)零件異響的測(cè)試能力。其中最關(guān)鍵的一條是確定整車(chē)測(cè)試跟臺(tái)架測(cè)試的關(guān)聯(lián)性，找出其中的對(duì)應(yīng)關(guān)系。一旦明確了對(duì)應(yīng)關(guān)系，方便后續(xù)制定臺(tái)架試驗(yàn)以及測(cè)試方案，當(dāng)然其中以臺(tái)架為主，整車(chē)為輔；而且臺(tái)架相對(duì)方便，直接通過(guò)臺(tái)架實(shí)驗(yàn)來(lái)判斷被測(cè)試件是否存在異響噪聲，無(wú)需進(jìn)行復(fù)雜的整車(chē)路試，為企業(yè)節(jié)省時(shí)間提高測(cè)試效率。

汽車(chē)開(kāi)發(fā)過(guò)程中比較常見(jiàn)的異響問(wèn)題就是汽車(chē)底盤(pán)異響問(wèn)題，其產(chǎn)生機(jī)理多種多樣，原因不易查找，且還需具備一定的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，因此為解決此類(lèi)問(wèn)題帶來(lái)了極大的困難 。因此，需要學(xué)會(huì)使用各種工具以及臺(tái)架試驗(yàn)資源，能夠快速分析問(wèn)題，解決問(wèn)題。本文借用異響問(wèn)題引出一些啟發(fā)，為后續(xù)解決此類(lèi)問(wèn)題提高排查效率。

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作者簡(jiǎn)介：

郝建濤，碩士，工程師，研究方向?yàn)榈妆P(pán)零部件的測(cè)試、可靠性驗(yàn)證與評(píng)價(jià)。