車身左B柱動態(tài)異響問題研究

顏天曉 羅付秋 陳展宏 楊勛雷

摘 要：針對某車型車身左B柱動態(tài)異響問題，本文對其異響源進行深入分析，得出主要故障模式——卷收器氣體發(fā)生器與加強板碰撞異響，對可能造成此碰撞異響的各因素進行了理論和實踐研究，為整車設(shè)計階段如何避免左B柱動態(tài)異響提供參考。

關(guān)鍵詞：左B柱;安全帶卷收器;異響

1 引言

隨著汽車技術(shù)水平的提高與客戶對汽車產(chǎn)品品質(zhì)的日益追求，客戶越來越關(guān)注汽車NVH性能，其中一方面便是異響控制[1][2]。本文針對某車型左B柱動態(tài)異響問題，深入研究，發(fā)現(xiàn)異響的主要故障模式：左前排安全帶卷收器氣體發(fā)生器與加強板碰撞異響。通過優(yōu)化加強板結(jié)構(gòu)，解決了碰撞異響問題，提升了整車動態(tài)感知質(zhì)量。

2 質(zhì)量問題簡述

2019年3月份，質(zhì)量檢測站反饋，某車型出現(xiàn)車身左B柱動態(tài)異響問題，具體故障表現(xiàn)形式：車輛通過顛簸路、繩索路、比利時路時，車身左B柱產(chǎn)生“噠噠”，類似金屬碰撞聲，車身右B柱無該異響問題。

針對某車型車身左B柱動態(tài)異響問題，統(tǒng)計3月份故障數(shù)據(jù)，見圖1。故障率呈現(xiàn)遞增趨勢，PPH值最高已達26。

3 異響源確認(rèn)

整車車身左B柱上集成有B柱加強板、B柱內(nèi)飾板和安全帶卷收器等主要零部件，異響可能源于其任何零部件，所以需對異響源進行分類。對150臺故障車的故障模式進行分類統(tǒng)計，見圖2。由此可見，安全帶卷收器與加強板碰撞異響是左B柱動態(tài)異響的主要故障模式，具體表現(xiàn)見圖3。

4 原因分析

安全帶卷收器與加強板碰撞異響原理分析：某車型安全帶屬于預(yù)緊限力安全帶，集成了氣體發(fā)生器，其布局類似懸臂結(jié)構(gòu)，當(dāng)氣體發(fā)生器與B柱加強板間隙小時，受到路面激勵，氣體發(fā)生器產(chǎn)生振動，振幅過大，便與加強板碰撞，產(chǎn)生異響，如圖3所示。

運用關(guān)聯(lián)圖對安全帶卷收器與加強板碰撞異響進行深入分析，得出4個末端因素，見圖4：①卷收器固定螺母內(nèi)存在雜質(zhì);②限位槽尺寸超差;③螺栓孔X向超差;④氣體發(fā)生器與加強板設(shè)計間隙小。

5 要因確認(rèn)

5.1 要因確認(rèn)1：卷收器固定螺母內(nèi)存在雜質(zhì)

調(diào)查零件庫房與裝配工位旁的卷收器，觀察卷收器固定螺母狀態(tài)，清潔無雜質(zhì)，員工用電池槍擰緊螺栓后，卷收器無松動，扭力符合工藝要求（靜態(tài)扭矩范圍：30～62N.m）。卷收器固定螺母內(nèi)存在雜質(zhì)為非要因。

5.2 要因確認(rèn)2：限位槽尺寸超差

卷收器安裝板的限位槽數(shù)模尺寸：14±1.5mm，通過測量和上檢具（見表1和圖5），均在合格范圍之內(nèi)。限位槽尺寸超差為非要因。

5.3 要因確認(rèn)3：螺栓孔X向超差

螺栓孔X向：自車頭向車尾為正向。螺栓孔X向偏差范圍：±1.5mm。查看CMM數(shù)據(jù)，螺栓孔X向數(shù)據(jù)均是在公差范圍之內(nèi)，見圖6。螺栓孔X向超差為非要因。

5.4 要因確認(rèn)4：氣體發(fā)生器與加強板設(shè)計間隙小

參照氣體發(fā)生器與加強板數(shù)模設(shè)計間隙（X向：2.5mm，Y向0.16mm），統(tǒng)計10個樣本數(shù)據(jù)，見表2，異響車輛Y向間隙均在0.1～0.34mm范圍內(nèi)，非異響車輛Y向間隙處于0.5～0.7mm范圍內(nèi)。同時，測量異響車輛卷收器安裝板限位槽與卷收器限位支架X向間隙均為1mm左右（數(shù)模設(shè)計間隙：兩者單邊存在2mm活動量），見圖7所示。由此說明，安全帶卷收器擰緊過程中，卷收器產(chǎn)生轉(zhuǎn)動。

為進一步研究卷收器轉(zhuǎn)動對氣體發(fā)生器與加強板X向和Y向間隙的影響，模擬異響車輛故障模式，在數(shù)模上將卷收器順時針旋轉(zhuǎn)約2°（旋轉(zhuǎn)后限位槽與限位支架前端間隙約1.13mm與異響車輛一致），此時氣體發(fā)生器與加強板X向間隙從2.5mm變化為過盈（即空間重疊），Y向間隙從0.16mm變化到0.09mm，見圖8所示。此時氣體發(fā)生器與加強板Y向間隙已很小，車輛路試時，受到路面激勵，氣體發(fā)生器產(chǎn)生振動，振幅大時，便會與加強板碰撞敲擊產(chǎn)生異響。

調(diào)查安全帶卷收器裝配過程，擰緊左前安全帶卷收器緊固螺栓時，卷收器會順時針轉(zhuǎn)動一定角度，較擰緊之前，氣體發(fā)生器與加強板X向間隙減小，與數(shù)模模擬現(xiàn)象一致。通過實車測量與數(shù)模模擬驗證，氣體發(fā)生器與加強板設(shè)計間隙小，未能容納裝配誤差，消除緊固過程中卷收器轉(zhuǎn)動對間隙的影響，存在氣體發(fā)生器與加強板碰撞異響風(fēng)險，所以，氣體發(fā)生器與加強板設(shè)計間隙小為要因。

6 措施與效果跟蹤

針對要因，制定措施見表3，措施落實后，車輛左前安全帶卷收器與加強板相對位置及車輛路試異響狀態(tài)見圖9所示。對5月至7月安全帶卷收器與加強板碰撞異響故障率進行跟蹤，PPH大幅降低，問題得到有效改善。

7 結(jié)束語

通過對該車型左B柱動態(tài)異響的主要故障模式——左前安全帶卷收器氣體發(fā)生器與加強板碰撞異響的分析，優(yōu)化了B柱加強板結(jié)構(gòu)，消除了異響風(fēng)險，同時為整車設(shè)計階段如何避免左B柱動態(tài)異響提供參考。

參考文獻：

[1]馬靜靜，曾敏方.整車車內(nèi)NVH異響的識別及解決方案[J].汽車工程師，2013（10）：36-39.

[2]趙明斌.汽車總裝工藝對整車NVH性能的影響[J].機械工程師，2016（11）：168-169.