某輕型客車空濾器殼體剛度優(yōu)化

竇海燕

（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

某輕型客車空濾器殼體剛度優(yōu)化

竇海燕

（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥 230601）

∶文章主要針對某輕型客車空濾器殼體變形故障，從零部件結構，到裝配工藝，以及相關的配合分析，得出導致故障的主要因素，并進行整改驗證，并為后期解決類似問題提供技術參考。

∶空濾器；剛度；優(yōu)化

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.09.088

CLC NO.: U469.1Document Code: AArticle ID: 1671-7988 (2016)09-256-03

1、問題來源

進氣系統(tǒng)主要的功用是盡可能多的和盡可能均勻的向發(fā)動機各個汽缸提供可燃混合氣體或純凈的空氣。空濾器是進氣系統(tǒng)必不可少的元件，空濾器的主要功用是濾除空氣中的雜質或灰塵，讓潔凈的空氣進入汽缸。

空濾器按照過濾方式可分為慣性式、過濾式和油浴式3種：

①慣性式：由于雜質的密度較空氣的密度大，當雜質隨空氣旋轉或急轉彎時，離心慣性力的作用能使雜。質從氣流中分離出來。

②過濾式：引導空氣流過金屬濾網或濾紙等，將雜質阻擋并粘附在濾芯上。

③油浴式（濕式）：在空氣濾清器底部設有機油盤，利用氣流急轉沖擊機油，將雜質分離并粘滯在機油中，而被激蕩起的機油霧滴隨氣流流經濾芯，并粘附在濾芯上。空氣流過濾芯時能進一步吸附雜質，從而達到濾清的目的。

某輕型客車市場反饋過濾式空濾器殼體變形故障，引起顧客抱怨。針對此問題分析，通過改進空濾器殼體結構，從而提高空濾器殼體剛度。

2、原因分析

FTA：

圖1

故障調查分析：

針對故障件空濾器下殼體變形較為嚴重， 做如下檢查：

①存車檢查：對庫存新車進行檢查，發(fā)現空濾器下殼體，均有不同的變形，間隙尺寸不一致。

圖2

②庫存件檢查：對未裝配到整車上的新入庫空濾器進行檢查，發(fā)現空濾器下殼體，均有不同的變形，間隙尺寸不一致。

經過排查，項目組通過進氣原理分析，運用頭腦風暴法，從進氣分組角度初步判斷問題的原因如下：空濾器下殼體強度不足，是導致空濾器變形的主要原因。

3、對策制定及方案驗證

3.1優(yōu)化方案確定

1）臨時措施：加強零部件入場檢驗，殼體尺寸不合格件退回廠家。

2）市場服務方案：對于市場上已反饋故障車輛，用檢驗合格備件進行更換處理。

3）項目組聯(lián)合廠家技術人員，依據周期和模具變動最小原則，制定永久措施如下：

表1

鑒于市場反饋空濾器變形問題主要為某國際市場長軸車型，此長軸車型完成驗證，再進行其他車型驗證切換。

3.2措施驗證：針對空濾器變形問題在不改變整體結構的前提下進行數模優(yōu)化，將數模增加加強筋等結構以加強殼體的剛度，減小變形量。

動剛度分析，位置在垂直于下殼壁面方向上的動剛度，這里的動剛度定義如下：

其中：K=F/D

F——動態(tài)載荷，

D——動態(tài)位移響應，

K——動態(tài)剛度，并不依賴于F和D，與F和D無關，K是系統(tǒng)的一個固有特性。由于濾清器是有塑料件構成，塑料件的阻尼比較大，這里取模態(tài)阻尼比為15%。

更改前后的數模進行分析如下：

表2

實物模態(tài)如下：

表3

空濾器下殼體優(yōu)化后，模態(tài)增加，能有效防止空濾器下殼體變形。

實物檢查：對未裝配到整車上的新狀態(tài)空濾器進行檢查，檢查合格。

3.3固化措施

1）圖紙修改；2）技術文件修改；3）生產線試裝；4）生產線切換；5）FEMA完善。

3.4市場驗證

目標：市場空濾器變形問題故障反饋為0。

達成情況：切換至今市場無空濾器變形問題反饋，市場客戶對改進效果表示滿意，充分驗證了優(yōu)化方案的有效性。

其他車型空濾器也已進行同步分析、更改、切換；在研產品也進行了同步應用。

4、結論

通過對某輕型客車空濾器殼體變形問題的調查研究，從零部件結構，到裝配工藝，以及相關的配合分析，成功的找到了問題的根源所在，并針對性的提出了有效的優(yōu)化方案，從設計源頭解決故障，積累了解決進氣系統(tǒng)故障的經驗，后期加大零部件臺架驗證及零件性能要求。對變形機理了解和分析，同時對進氣系統(tǒng)的工作原理進行學習，積極解決問題，消除抱怨，為進一步開發(fā)高質量、高品質的產品打下堅實的基礎。

[1] 曹培元.車用空氣濾清器總成性能分析與優(yōu)化[J].車用發(fā)動機, 2012.

[2] 徐灝.機械設計手冊第三卷[M].北京:機械工業(yè)出版社,1991.

[3] 李偉.模態(tài)分析在輕型載荷車變形設計中的應用[J].噪聲與振動控制,2009.

[4] 張勝蘭.基于HYPERWORKS的結構優(yōu)化設計技術[M].北京:機械工業(yè)出版社,2007.

Shell Stiffness Improvement of Air Filter on Light Bus

Dou Haiyan
（Anhui Jianghuai Automobile Co., Ltd, Anhui Hefei 230601）

This article minly aims the shell of a ight-duty bus air filter l deformationed,from the structure of the parts,to assembly process,,as well as relevant analysis,indicates that the min factors lead to failure,and verified the rectification, and provide technical reference for later to solve similar problems.

Air Filter; Stiffness; Improvement

∶U469.1

∶A

∶1671-7988 (2016)09-256-03

竇海燕（1980—），女，動力匹配專家，就職于安徽江淮汽車股份有限公司，從事進排氣分組設計。