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(jié)構(gòu)，到裝配工藝，以及相關(guān)的配合分析，得出導(dǎo)致故障的主要因素，并進(jìn)行整改驗(yàn)證，并為后期解決類似問題提供技術(shù)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(jìn)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(dòng)機(jī)各個(gè)汽缸提供可燃混合氣體或純凈的空氣?？諡V器是進(jìn)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(zhì)或灰塵，讓潔凈的空氣進(jìn)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(zhì)的密度較空氣的密度大，當(dāng)雜質(zhì)隨空氣旋轉(zhuǎn)或急轉(zhuǎn)彎時(shí)，離心慣性力的作用能使雜。質(zhì)從氣流中分離出來。

②過濾式：引導(dǎo)空氣流過金屬濾網(wǎng)或?yàn)V紙等，將雜質(zhì)阻擋并粘附在濾芯上。

③油浴式（濕式）：在空氣濾清器底部設(shè)有機(jī)油盤，利用氣流急轉(zhuǎn)沖擊機(jī)油，將雜質(zhì)分離并粘滯在機(jī)油中，而被激蕩起的機(jī)油霧滴隨氣流流經(jīng)濾芯，并粘附在濾芯上?？諝饬鬟^濾芯時(shí)能進(jìn)一步吸附雜質(zhì)，從而達(dá)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(jìn)空濾器殼體結(jié)構(gòu)，從而提高空濾器殼體剛度。

2、原因分析

FTA：

圖1

故障調(diào)查分析：

針對故障件空濾器下殼體變形較為嚴(yán)重， 做如下檢查：

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

經(jīng)過排查，項(xiàng)目組通過進(jìn)氣原理分析，運(yùn)用頭腦風(fēng)暴法，從進(jìn)氣分組角度初步判斷問題的原因如下：空濾器下殼體強(qiáng)度不足，是導(dǎo)致空濾器變形的主要原因。

3、對策制定及方案驗(yàn)證

3.1優(yōu)化方案確定

1）臨時(shí)措施：加強(qiáng)零部件入場檢驗(yàn)，殼體尺寸不合格件退回廠家。

2）市場服務(wù)方案：對于市場上已反饋故障車輛，用檢驗(yàn)合格備件進(jìn)行更換處理。

3）項(xiàng)目組聯(lián)合廠家技術(shù)人員，依據(jù)周期和模具變動(dòng)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(yàn)證，再進(jìn)行其他車型驗(yàn)證切換。

3.2措施驗(yàn)證：針對空濾器變形問題在不改變整體結(jié)構(gòu)的前提下進(jìn)行數(shù)模優(yōu)化，將數(shù)模增加加強(qiáng)筋等結(jié)構(gòu)以加強(qiáng)殼體的剛度，減小變形量。

動(dòng)剛度分析，位置在垂直于下殼壁面方向上的動(dòng)剛度，這里的動(dòng)剛度定義如下：

其中：K=F/D

F——?jiǎng)討B(tài)載荷，

D——?jiǎng)討B(tài)位移響應(yīng)，

K——?jiǎng)討B(tài)剛度，并不依賴于F和D，與F和D無關(guān)，K是系統(tǒng)的一個(gè)固有特性。由于濾清器是有塑料件構(gòu)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(shù)模進(jìn)行分析如下：

表2

實(shí)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(shí)物檢查：對未裝配到整車上的新狀態(tài)空濾器進(jìn)行檢查，檢查合格。

3.3固化措施

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

3.4市場驗(yàn)證

目標(biāo)：市場空濾器變形問題故障反饋為0。

達(dá)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(jìn)效果表示滿意，充分驗(yàn)證了優(yōu)化方案的有效性。

其他車型空濾器也已進(jìn)行同步分析、更改、切換；在研產(chǎn)品也進(jìn)行了同步應(yīng)用。

4、結(jié)論

通過對某輕型客車空濾器殼體變形問題的調(diào)查研究，從零部件結(jié)構(gòu)，到裝配工藝，以及相關(guān)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(shè)計(jì)源頭解決故障，積累了解決進(jìn)氣系統(tǒng)故障的經(jīng)驗(yàn)，后期加大零部件臺(tái)架驗(yàn)證及零件性能要求。對變形機(jī)理了解和分析，同時(shí)對進(jìn)氣系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行學(xué)習(xí)，積極解決問題，消除抱怨，為進(jìn)一步開發(fā)高質(zhì)量、高品質(zhì)的產(chǎn)品打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

[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(dòng)機(jī), 2012.

[2] 徐灝.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊第三卷[M].北京:機(jī)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(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].噪聲與振動(dòng)控制,2009.

[4] 張勝蘭.基于HYPERWORKS的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)[M].北京:機(jī)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(dòng)力匹配專家，就職于安徽江淮汽車股份有限公司，從事進(jìn)排氣分組設(shè)計(jì)。