某乘用車前門流水聲異響問題的研究與解決

馮東明　謝琦林　張京　蔡佳宸　廖晨婷

摘 要：文章以實際產(chǎn)品為例，詳細(xì)分析了某乘用車前門異響的發(fā)生機(jī)理，對前門結(jié)構(gòu)和實際方案進(jìn)行改進(jìn)，提出相應(yīng)的解決措施，并驗證了改進(jìn)方案的可行性和效果。

關(guān)鍵詞：汽車 前門 異響 解決方案

1 引言

汽車的NVH問題，包含噪聲（Noise）、振動（Vibration）和聲振粗糙度（Harshness），是衡量汽車制造質(zhì)量的一個綜合性指標(biāo)。由于其分析難度高，用戶直接感知程度高，成為國際汽車業(yè)各大整車制造企業(yè)和零部件企業(yè)最關(guān)注的汽車問題之一。本文以實際產(chǎn)品為例，針對車輛試制及量產(chǎn)時出現(xiàn)的前門異響問題，詳細(xì)介紹了其發(fā)生原理和解決對策，為新車型設(shè)計時解決同類問題提供借鑒。

2 車輛前門異響簡介

2.1 異響機(jī)理分類

異響屬于噪聲的一部分，是顧客可以感覺到的不正常的聲音[1]。根據(jù)產(chǎn)生機(jī)理的不同，可以將異響分成振動聲、摩擦聲和敲擊聲三種。而引發(fā)異響的影響因素非常多，主要有裝配精度、接觸型面、尺寸公差和結(jié)構(gòu)設(shè)計等。

2.2 前門密封結(jié)構(gòu)說明，見圖1

3 前門流水聲異響問題原因分析

3.1 異響主觀客觀評價

路試主觀評價是發(fā)現(xiàn)異響問題的最普遍方法[2]。車輛以20Km/h在試車跑道繩索路、比利時路行駛，駕駛員側(cè)門框內(nèi)發(fā)出“嘩嘩”的振動異音。繩索路為多條平行的凸起鋼條鋪成的道路，鋼條之間間距相同;比利時路為不規(guī)則石塊鋪成的凹凸不平的壞路。

異響問題通常在試車跑道上進(jìn)行主觀評價測試，確定異響的類型和等級，然后找出不良真因，并制定出對應(yīng)的臨時對策和恒久對策，防止問題再次發(fā)生。為了確保主觀判斷對評價結(jié)果的準(zhǔn)確性，使用5位檢查員對同一臺不良車進(jìn)行路試，檢查員證實該異響易被識別，流入市場會引起客戶投訴。

3.2 前門門框內(nèi)異響來源

車輛經(jīng)過繩索路、比利時路顛簸抖動較大，門框內(nèi)各構(gòu)成件會隨車身產(chǎn)生一定幅度的振動。

3.2.1 確認(rèn)異響種類和來源

將異響車靜置1h后，發(fā)現(xiàn)前門地面處有積水，異音消除，重新通過淋雨板鏈，試車表明異音再現(xiàn)。判斷異響為前門內(nèi)存在積水，產(chǎn)生流水聲，且不良車中，左側(cè)門框比右側(cè)門框異響發(fā)生率更高。

結(jié)合前門密封結(jié)構(gòu)分析，懷疑進(jìn)水點可能為外水切和玻璃貼合位置或外水切與滑動膠條貼合位置。數(shù)模顯示外水切與玻璃貼合位置處要求3mm干涉量，外水切與滑動膠條貼合位置允許1.5mm間隙，實車驗證與數(shù)模狀態(tài)一致，判斷進(jìn)水點應(yīng)為外水切與滑動膠條貼合位置。

3.2.2 排水原理分析

檢查工藝設(shè)計確認(rèn)，車門內(nèi)板存在三個排水口，可將內(nèi)外板空腔內(nèi)的積水排出，原則上應(yīng)該不會存在積水現(xiàn)象。進(jìn)一步對現(xiàn)狀進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)車身經(jīng)過淋雨板鏈后，NG車排水孔滴水時間為120秒，大約為OK車的6倍，拆下NG車防擦條，確認(rèn)內(nèi)部存在積水。

上圖2和圖3可以分析出，NG車由于防擦條處存在進(jìn)水現(xiàn)象，使得在經(jīng)過淋雨板鏈后，前門門框內(nèi)積水量遠(yuǎn)大于OK車的積水量，在短時間內(nèi)難以通過內(nèi)板排水孔排出，造成前門門框內(nèi)出現(xiàn)流水異響聲。

3.3 防擦條積水影響因素分析

防擦條處存在積水可以分為兩種情況，第一種為有多余水流進(jìn)入，第二種為進(jìn)入的水流未及時排出。

針對第一種情況進(jìn)行分析，懷疑為防水棉尺寸偏小或設(shè)計結(jié)構(gòu)缺陷導(dǎo)致的防擦條密封性能差。由此找到6個可能的影響因素，如表1所示，對其進(jìn)行逐一驗證，最終排除非要因的3個影響因素，確定不良影響因素為排水路經(jīng)實車情況、排水路徑設(shè)計合理性以及防擦條膠釘防水性能。

針對第二種情況進(jìn)行分析，懷疑是排水結(jié)構(gòu)不足導(dǎo)致，查圖紙表明，防擦條單品無排水機(jī)構(gòu)。實車驗證發(fā)現(xiàn)防擦條與鈑金通過3M膠粘連，除有一個3M粘貼工藝缺口外，整段無排水結(jié)構(gòu)，與設(shè)計狀態(tài)一致，排水性能差。確認(rèn)為前門內(nèi)流水聲異響的真因。

4 前門內(nèi)流水聲異響的解決方法

針對第一種情況的3個不良影響因素，采取下列措施后有效地降低了異響問題的發(fā)生概率。

（1）三坐標(biāo)掃描中發(fā)現(xiàn)，左側(cè)內(nèi)板精度與數(shù)模存在較大差異，從而選擇對前門內(nèi)板壓力機(jī)進(jìn)行壓力調(diào)整，從原來的100Pa降為80Pa。（2）將外水切長度往公差范圍內(nèi)的上值調(diào)整，減小外水切與滑動膠條的間隙，從而減少進(jìn)水量。（3）增加膠釘防水棉的厚度，由原來的1mm增加至2mm，以減少膠釘處的進(jìn)水量。

針對第二種情況找到的異響不良真因，采用對策：將防擦條下端3M膠割出一段缺口當(dāng)做防擦條的排水口。對策實施后，實車驗證有效，徹底地解決了前門內(nèi)流水聲異響問題。

5 結(jié)語

本文以某乘用車前門流水聲異響問題為例，從車門結(jié)構(gòu)出發(fā)，對相關(guān)零部件、車身精度及設(shè)計合理性等關(guān)鍵影響因素進(jìn)行分析，并從進(jìn)水和排水兩個角度提出了不同的解決方案，望能為后續(xù)車型的設(shè)計開發(fā)及質(zhì)量管控提供參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]王曉燕，張心.儀表板異響分析與解決方案[J].企業(yè)科技與發(fā)展.2015（02）.

[2]郭佑民，王曉，劉楊勝，李國梁，孫躍輝.儀表板模塊異響問題評估及設(shè)計優(yōu)化[A].2009中國汽車工程學(xué)會年會論文集[C].2009.