汽車扭桿調(diào)整臂總成異響的分析與解決

李明心 王金霞

摘 要：本文對一起SUV車型的扭桿彈簧調(diào)整臂總成引起異響進(jìn)行了分析，通過分析扭桿彈簧調(diào)整臂總成的摩擦系數(shù)的變化，發(fā)現(xiàn)摩擦系數(shù)變小，會導(dǎo)致整車在制動過程中的異響。

關(guān)鍵詞：扭桿；異響；摩擦系數(shù)；表面處理

扭桿彈簧是一種利用扭桿的扭轉(zhuǎn)變形的彈性元件，扭桿彈簧單位體積的變形能較大，其值要顯著大于常見的鋼板彈簧，同時具有較高的疲勞壽命，因其結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，易于在汽車上布置，常用于輕型汽車和越野汽車的懸架系統(tǒng)。由于扭桿彈簧一般固定在車架或車身上，因而懸架非簧載質(zhì)量較小，有利于提高汽車行駛平順性。

1 問題描述

我司某車型即采用扭桿彈簧結(jié)構(gòu)，扭桿彈簧一端通過花鍵連接在扭桿彈簧座，另外一端通過扭桿調(diào)整臂固定在車架上。在整車路試過程中發(fā)現(xiàn)：在整車制動過程中出現(xiàn)底盤異響，即中等強(qiáng)度和緊急制動時底盤扭桿彈簧調(diào)整臂總成處出現(xiàn)“咔”的一聲，響聲很大，前進(jìn)和倒車制動時依次反復(fù)出現(xiàn)。

2 原因分析

經(jīng)現(xiàn)場排查是扭桿彈簧調(diào)整臂總成與扭桿彈簧調(diào)整臂螺栓發(fā)生前后方向相對運(yùn)動產(chǎn)生干涉造成異響。

扭桿彈簧調(diào)整臂總成表面處理為噴塑處理，扭桿彈簧調(diào)整臂總成為借用其他車型（表面處理為鍍彩鋅），供方和尺寸均沒有發(fā)生變化，經(jīng)檢測確認(rèn)尺寸和原來鍍彩鋅件相同。裝配鍍彩鋅件扭桿彈簧調(diào)整臂總成后故障排除，故障沒有再現(xiàn)。

將扭桿彈簧調(diào)整臂總成上與車架和螺栓上部半圓塊接觸部位的噴塑層全部去除后進(jìn)行裝配，異響消除，說明異響原因為扭桿彈簧調(diào)整臂總成采用噴塑的表面處理所致。

綜上：經(jīng)分析異響產(chǎn)生的主要原因是表面鍍彩鋅改為表面噴塑后，導(dǎo)致扭桿調(diào)整臂與扭桿上墊塊摩擦系數(shù)降低，制動過程中，制動力矩使汽車的前后軸荷發(fā)生變化，汽車表現(xiàn)出“點頭”現(xiàn)象，扭桿彈簧沖擊扭桿彈簧調(diào)整臂總成，導(dǎo)致車架之間出現(xiàn)前后相對錯動，造成扭桿彈簧調(diào)整臂和螺栓干涉產(chǎn)生異響。

3 對策制定

此車型設(shè)計之初扭桿扭桿彈簧調(diào)整臂總成采用噴塑處理，相對于鍍彩鋅的優(yōu)點如下：

①噴塑表面粗糙度低于鍍彩鋅表面粗糙度，更有利于滑塊的運(yùn)動。

②鍍彩鋅層比較薄，滑塊與扭桿調(diào)整臂在摩擦過程中將很快磨損，容易導(dǎo)致零件早期生銹，而噴塑涂層相對鍍彩鋅涂層要厚得多，且附著牢固，能夠更長時間的耐磨損，提升零部件的耐腐蝕能力。

③現(xiàn)供貨狀態(tài)鍍彩鋅件，不能滿足出口法規(guī)要求。

因此車型需考慮出口及防銹處理，并滿足相應(yīng)的法規(guī)要求，制定以下兩種方案：

方案一：扭桿彈簧調(diào)整臂總成噴塑處理，裝配前在滑塊或扭桿調(diào)整臂上涂抹少量潤滑脂，以消除前期的異響。噴塑產(chǎn)品經(jīng)過一段時間的磨合后， 滑塊和扭桿彈簧調(diào)整臂之間接觸更加順滑，異響將會逐漸消失。

方案二：扭桿彈簧調(diào)整臂總成采用鍍白鋅處理，摩擦系數(shù)同鍍彩鋅的一致。

方案對比：

①廠家反饋長期在為其他公司提供類似功能的扭桿彈簧調(diào)整臂總成，均采用噴塑工藝，未見關(guān)于摩擦異響或生銹的投訴，說明噴塑工藝能滿足產(chǎn)品使用要求。

②如采用鍍白鋅工藝來進(jìn)行防腐，缺點如下：

a白鋅層比較薄，難以遮蓋板材表面的缺陷（如麻點、斑紋等），需要采用冷軋板材來表面質(zhì)量，相對而言板材價格同樣需要提高；

b該產(chǎn)品用于出口，必須采用環(huán)保鍍白鋅工藝，而目前的環(huán)保鍍白鋅工藝成本均遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通鍍彩鋅工藝成本。

經(jīng)綜合測算，如果該扭桿彈簧調(diào)整臂總成由噴塑工藝調(diào)整為鍍白鋅工藝，則單件產(chǎn)品將提高3元左右。

綜合評估：結(jié)合我司車型規(guī)劃戰(zhàn)略，考慮產(chǎn)品質(zhì)量對產(chǎn)品溢價能力，如采用噴塑工藝，因我司車型較大，出現(xiàn)異響概率較大，將嚴(yán)重影響我司整車品質(zhì)。扭桿彈簧調(diào)整臂總成采用鍍白鋅處理，摩擦系數(shù)同鍍彩鋅的一致，可完全避免異響問題的發(fā)生，故采用成本較高的鍍白鋅處理。

經(jīng)對鍍白鋅扭桿彈簧調(diào)整臂總成進(jìn)行裝車驗證，在緊急制動工況下，未出現(xiàn)異響問題。

4 總結(jié)

在零部件設(shè)計驗證過程中，需充分考慮相關(guān)性能參數(shù)變化，對于整車的影響。諸如此問題的發(fā)生，即是因零部件摩擦系數(shù)低，在整車制動過程中，制動力矩使汽車的前后軸荷發(fā)生變化，汽車表現(xiàn)出“點頭”現(xiàn)象，扭桿彈簧沖擊扭桿彈簧調(diào)整臂總成，導(dǎo)致車架之間出現(xiàn)前后相對錯動，造成扭桿彈簧調(diào)整臂和螺栓干涉產(chǎn)生異響。

在國內(nèi)外汽車市場競爭日益激烈的今天，對于汽車產(chǎn)品的精致感知更加敏感，如何提高產(chǎn)品質(zhì)量，關(guān)注產(chǎn)品細(xì)節(jié)已經(jīng)成為各大汽車廠商的戰(zhàn)略，在平衡成本與產(chǎn)品質(zhì)量之間，往往會選擇產(chǎn)品質(zhì)量的提升。類似于此類異響問題，發(fā)生時整車發(fā)生短暫振動，伴隨“咔咔”的明顯感知的異響，會嚴(yán)重影響顧客的判斷，增加對產(chǎn)品質(zhì)量的懷疑，降低對產(chǎn)品品牌的信任度。所以我司通過提升成本、保證質(zhì)量，來解決此類問題。