某SUV背門鎖異響解析及改進(jìn)

李海波++王朝銳++劉劍平++龐勝軍++黃明新摘要：本文通過介紹背門異響產(chǎn)生機(jī)理，然后結(jié)合某款SUV整車路試中產(chǎn)生背門鎖和鎖扣撞擊異響問題，展開原因分析，從背門模態(tài)、支撐反力和鎖本身進(jìn)行了詳細(xì)分析，得出支撐反力不足是產(chǎn)生異響的主要原因，并提出最終解決方案，解決了撞擊異響問題，為以后解決背門系統(tǒng)其它異響問題提供參考。Key：背門；異響；背門鎖和鎖扣；分析；解決方案：U463.82+1：A：1005-2550（2017）01-0049-06AnalysisAndImprovementofTheNoiseProblemofASUVBackDoorLockLIHai-bo，WANGChao-rui，LIUJian-ping，PANGSheng-jun，HUANGMing-xin（DongFengMotorCorporationTechnicalCenter，Wuhan430058，China）Abstract：Thispaper，combinedwithanexampleofthenoiseproblemcausedbythelockandthestrikerclashingintheroadtestinaSUV，introducedthenoisegenerationmechanismofthebackdoor.Bycarryingoutcauseanalysis，thebackdoormode，thesupportreactionandthelockwereanalyzedindetail.Itwasconcludedthatthemainreasonforthenoisewasthelackofsupportreaction.Finally，thesolutionwasproposedtosolvetheclashingnoiseproblem，andprovidedthereferenceforothernoiseproblemsofthebackdoorsystem.1緒論隨著汽車工業(yè)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，不同品牌汽車在外觀、經(jīng)濟(jì)、使用性能和安全性能等方面不斷創(chuàng)新，消費(fèi)者對(duì)汽車的舒適性要求越來越高。SUV背門作為車輛的重要組成部分，其品質(zhì)感的優(yōu)劣直接影響消費(fèi)者對(duì)汽車質(zhì)量的判斷，近年來汽車整車異響影響駕駛者和乘車者的舒適性，破壞駕駛者的心情。根據(jù)J.D.Power的新車質(zhì)量調(diào)研顯示，汽車背門異響一直是消費(fèi)者抱怨最多的質(zhì)量問題之一，所以NVH性能越來越受到目前消費(fèi)者的重視，是衡量汽車整體質(zhì)量的重要標(biāo)志之一。2SUV背門異響概述2.1背門異響定義背門異響是指汽車在發(fā)動(dòng)后或行駛時(shí)，背門系統(tǒng)內(nèi)、外部件因?yàn)檎駝?dòng)而發(fā)出的不正常的敲擊聲，或其他不應(yīng)有的聲音[1]，例如：背門護(hù)板磕碰摩擦玻璃聲、線束敲擊板件聲、板件共振動(dòng)聲等。這些聲音會(huì)在車內(nèi)形成噪音，使乘員產(chǎn)生不舒服的感覺，所以必須及時(shí)查明原因消除。2.2SUV背門異響產(chǎn)生機(jī)理NVH是指噪聲、振動(dòng)與舒適性[2]，異響作為整車NVH問題的重要組成部分，是由于兩個(gè)組件相互摩擦或碰撞產(chǎn)生的刺耳噪音，很容易讓乘車人感覺到，影響消費(fèi)者對(duì)整車整體質(zhì)量的評(píng)價(jià)。異響一般存在于被遮蓋的背門封閉/半封閉腔內(nèi)，給查找異響聲源和解決異響問題帶來很大困難，是目前汽車研發(fā)過程中一直存在、且正在努力克服的一大難題。根據(jù)異響產(chǎn)生的機(jī)理可以大致分為3類[3]，如圖1所示：1）振動(dòng)聲：結(jié)構(gòu)振動(dòng)或共振發(fā)出的聲音，聲音一般為較為低沉的“嗡嗡”聲；2）摩擦聲：物體表面接觸滑動(dòng)、摩擦產(chǎn)生的聲音，聲音一般較為尖銳，具體音色隨相互摩擦的材質(zhì)不同而不同；3）敲擊聲：相鄰零部件之間發(fā)生碰撞產(chǎn)生的不連續(xù)的聲音，如“噠噠”聲。3SUV背門鎖和鎖扣撞擊異響原因分析下面以某SUV車型為例，結(jié)合產(chǎn)生機(jī)理，分析背門鎖和鎖扣撞擊異響的產(chǎn)生原因。某款SUV車型在鵝卵石路、搓板路上行駛時(shí)（圖2所示[4]），車速20km/h，后背門處有金屬撞擊音，經(jīng)過反復(fù)動(dòng)態(tài)路試，鎖定異響位置（圖3所示）：背門鎖和鎖扣存在相對(duì)振動(dòng)，鎖和鎖扣嚙合部位隨振動(dòng)產(chǎn)生金屬撞擊音。通過背門系統(tǒng)組成、產(chǎn)生異響位置及發(fā)生異響的路況測(cè)試條件，可以確定有以下因素引起背門鎖異響，見圖4：3.1背門共振分析從圖5理論計(jì)算TB模態(tài)圖中可以得知，背門的一階彎曲模態(tài)30Hz和車身模態(tài)34.65Hz，可能會(huì)產(chǎn)生共振（通過相關(guān)車型開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，一般要求兩者至少避開5Hz），所以為了能更準(zhǔn)確判斷是否產(chǎn)生共振，結(jié)合NVH試驗(yàn)反饋結(jié)果，發(fā)現(xiàn)背門一階彎曲TB模態(tài)為29.5Hz和車身TB模態(tài)為34.8Hz，NVH部門分析共振可能性較小。但從圖6發(fā)現(xiàn)背門中部振幅較大-21.94dB（要求峰值≤-10dB（m/s2）），對(duì)于鎖及鎖扣之間的異響不利，可能會(huì)間接導(dǎo)致振動(dòng)也較大。3.2背門支撐反力不足分析3.2.1背門密封條產(chǎn)生異響原因分析背門在關(guān)閉狀態(tài)時(shí)的密封反力，不僅對(duì)背門起到支撐作用，而且還能吸收背門振動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)能，若密封反力偏小，密封條對(duì)背門的支撐和對(duì)能量的有效吸收就變?nèi)?，可能產(chǎn)生背門振動(dòng)，帶動(dòng)背門鎖振動(dòng)，去撞擊鎖扣產(chǎn)生異響。1.背門止口間隙（見圖7所示）值設(shè)計(jì)要求d=12mm±2mm，測(cè)試位置編號(hào)見圖8，實(shí)際測(cè)試值見表1，可以看出很多位置間隙值（紅色數(shù)據(jù)）都超過了設(shè)計(jì)要求，會(huì)導(dǎo)致整體密封反力不足。通過表2可以看出，上述三臺(tái)車經(jīng)過搓板路試后，均存在異響，經(jīng)過實(shí)車測(cè)試密封間隙不足導(dǎo)致靜態(tài)鎖閉力不滿足要求（大于300N）導(dǎo)致產(chǎn)生異響。2.密封條荷重（表3數(shù)據(jù)）符合要求，滿足規(guī)定理論值，見圖9。但密封反力偏下限，正常壓縮狀態(tài)下定義為4～8N[5]，實(shí)際為5N，并且過壓時(shí)僅為5.5N。綜上所述，背門止口與密封面的間隙偏大，導(dǎo)致密封反力不足，是原因之一。3.2.2背門緩沖塊產(chǎn)生異響原因分析車輛在搓板路及石塊路行駛時(shí)，通過實(shí)車分析，背門產(chǎn)生了兩種運(yùn)動(dòng)：上下振動(dòng)和左右扭動(dòng)。因背門結(jié)構(gòu)上部由鉸鏈約束，下部由鎖體和鎖扣約束，所以背門中部區(qū)域上下振動(dòng)、左右扭動(dòng)的幅度最大，可能引發(fā)背門振動(dòng)，帶動(dòng)鎖和鎖扣撞擊異響，所以要核查中部和下部緩沖塊（見圖10）是否接觸到位。通過表2的核實(shí)結(jié)果，實(shí)車發(fā)現(xiàn)異響車輛緩沖塊未調(diào)整到位，導(dǎo)致與車身接觸點(diǎn)存在間隙，在復(fù)雜路面不能提供支撐，導(dǎo)致石塊路面背門不能被支撐住，帶動(dòng)背門振動(dòng)。3.3.3背門鎖扣緩沖塊分析試驗(yàn)車在過搓板路時(shí)，鎖體與鎖扣緩沖塊間隙（見圖11）會(huì)因?yàn)檐嚿砑氨抽T的振動(dòng)而消失，若緩沖塊未起到相應(yīng)的緩沖作用，組件間的碰撞會(huì)造成異響，通過實(shí)車調(diào)查發(fā)現(xiàn)鎖扣緩沖塊未接觸，鎖閉后晃動(dòng)量較大，鎖扣側(cè)向緩沖塊未起到限位作用。經(jīng)過零部件測(cè)量，鎖扣長(zhǎng)度存在嚴(yán)重超差，見圖12所示尺寸：實(shí)車測(cè)試數(shù)據(jù)見表4：3.3背門鎖本體包塑分析背門鎖鎖舌包塑過于單薄，也導(dǎo)致鎖和鎖扣之間產(chǎn)生異響，所以背門鎖鎖舌需要設(shè)計(jì)合理的包塑厚度，下面要檢測(cè)背門鎖舌（見圖13）包塑厚度是否滿足要求。經(jīng)樣件檢測(cè)，背門包塑厚度合格，可以排除背門鎖包塑厚度不會(huì)引起異響。鎖舌厚度測(cè)試如表5所示：3.4背門鎖和鎖扣撞擊異響原因總結(jié)通過以上幾個(gè)方面的具體原因分析，可以清楚看到引起背門鎖和鎖扣異響相關(guān)因素如下（表6所示），從中可以得出背門密封反力不足是導(dǎo)致背門鎖和鎖扣撞擊異響的主要原因。4解決方案及驗(yàn)證根據(jù)原因分析，通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施臨時(shí)方案驗(yàn)證，反復(fù)經(jīng)過搓板路和石塊路動(dòng)態(tài)試驗(yàn)，得出了背門鎖和鎖撞擊異響的最終解決方案，并且驗(yàn)證有效。4.1臨時(shí)方案實(shí)施在路試現(xiàn)場(chǎng)制定臨時(shí)改善措施（見表7），主要調(diào)整密封間隙和緩沖塊壓縮量，然后經(jīng)過幾輪實(shí)車道路驗(yàn)證，在路試過搓板路時(shí)，背門鎖異響可得到改善，效果比較明顯。4.2背門鎖和鎖扣撞擊異響解決方案通過上述臨時(shí)改善措施和初步的原因解析，可以得出目前背門系統(tǒng)的反力支撐不足，可以從下述幾個(gè)方面改善（表8），解決了背門鎖和鎖扣撞擊異響問題，并將解決方案應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)。5結(jié)論引起背門異響因素很多，不同車型背門結(jié)構(gòu)各有不同，同一種車型不同車輛異響源也會(huì)存在差異，需要具體問題具體分析。以上關(guān)于背門鎖和鎖扣異響的分析解決是實(shí)際生產(chǎn)中大量存在的案例之一，可以作為解決車身異響的案例參考，可以提高整車的舒適性。Reference：[1]付治存，李可.兩廂車背門異響影響因素分析[C]//2013年中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集.北京：北京理工大學(xué)出版社，2013：1271.[2]陳奇耀.SUV背門異響原因分析及解決方案[J].《文摘版：自然科學(xué)》，2015（3）：209.[3]李穎璉