顏天曉 楊勛雷 陳展宏

摘 要：整車異響影響著乘客對汽車品質(zhì)的評價，無論是在產(chǎn)品研發(fā)與制造過程中，整車廠都十分重視異響問題。本文以某三款車型的轉(zhuǎn)向異響問題為研究對象，對造成其異響的可能影響因素進(jìn)行理論與實踐研究，制定了相應(yīng)解決措施，為后續(xù)新產(chǎn)品研發(fā)制造以及其它車型異響問題解決提供參考價值。

關(guān)鍵詞：汽車;方向盤;轉(zhuǎn)向;異響

1 引言

隨著汽車工業(yè)不斷發(fā)展，客戶對汽車NVH的要求也越來越高，尤其是整車異響的控制。整車異響是一種非正常、令人不悅的聲音響動，與聲音相關(guān)的便是實體部件的非正常狀態(tài)，汽車行駛過程中，各零部件之間產(chǎn)生異常干涉、摩擦、碰撞、振動等均會導(dǎo)致整車異響[1]。異響常常產(chǎn)生于零部件之間的相對運(yùn)動，若不從根本上解決，不僅直接影響乘客對汽車乘坐舒適性的評價，也可能演化為零件磨損、損壞并喪失功能[2]。本文以某三款車型的轉(zhuǎn)向異響問題為研究對象，研究分析其異響機(jī)理，依據(jù)異響原理，制定相應(yīng)措施，解決異響，改善汽車品質(zhì)。

2 轉(zhuǎn)向異響具體案例分析

2.1 案例一

故障現(xiàn)象描述：某量產(chǎn)車型A，順時針或逆時針轉(zhuǎn)動方向盤至特定角度時，方向盤會發(fā)出“噠噠”的非連續(xù)聲音。

原因分析：利用魚骨圖，從人、機(jī)、料、法、環(huán)對方向盤轉(zhuǎn)動異響的影響因素進(jìn)行分析，得出四個末端因素：①員工未按SOS要求裝配方向盤;②方向盤固定螺母扭力不足;③時鐘彈簧缺陷;④方向盤骨架尺寸偏小，見圖1所示。

1）方向盤裝配順序：首先將方向盤安裝在轉(zhuǎn)向管柱上，接著擰緊固定螺母，最后完成安全氣囊裝配。調(diào)查員工操作方法，符合規(guī)范，裝配完成后，方向盤轉(zhuǎn)動無松動，所以員工未按SOS要求裝配方向盤為非要因。

2）測量10臺故障車輛方向盤固定螺母扭力，見表1所示，方向盤固定螺母靜態(tài)扭矩標(biāo)準(zhǔn)為26～40N.m。從表中數(shù)據(jù)可知，故障車方向盤固定螺母扭力符合標(biāo)準(zhǔn)，所以，并非是固定螺母扭力不足，導(dǎo)致方向盤轉(zhuǎn)動異響。

3）時鐘彈簧，又稱為旋轉(zhuǎn)連接器，是用于連接主氣囊與氣囊線束，或者是方向盤開關(guān)按鈕與控制單元的線束。時鐘彈簧主要包括線束（導(dǎo)電引出線）、做相對運(yùn)動的殼體、中立銷和柔性扁平電纜等零部件，通常安裝在方向盤下方組合開關(guān)上面，見圖2所示。因時鐘彈簧本身帶有做相對運(yùn)動的殼體，在方向盤轉(zhuǎn)動過程中，時鐘彈簧殼體同時也在做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，當(dāng)殼體間碰撞時，也會產(chǎn)生異響。

拆下故障車時鐘彈簧，單獨(dú)旋轉(zhuǎn)，并未發(fā)出任何異響，因此，排除是時鐘彈簧缺陷導(dǎo)致方向盤轉(zhuǎn)動異響。

4）方向盤總成通過花鍵與EPS配合，同時，時鐘彈簧驅(qū)動軸卡入方向盤骨架卡槽①內(nèi)，時鐘彈簧從動軸卡入卡槽②內(nèi)，見圖3所示，因此，方向盤轉(zhuǎn)動時，也能帶動時鐘彈簧一起轉(zhuǎn)動。

A車型方向盤轉(zhuǎn)動異響的故障模式：方向盤順時針或逆時針每轉(zhuǎn)一圈，發(fā)出“噠”一聲，異響具有規(guī)律性。異響驗證：①當(dāng)拆下方向盤，單獨(dú)轉(zhuǎn)動時鐘彈簧時，故障消失;②將方向盤重新裝上，故障重現(xiàn);③拆下時鐘彈簧，僅讓方向盤與EPS配合，故障消失，將時鐘彈簧重新裝上，故障重現(xiàn)，所以，方向盤與時鐘彈簧配合時才會產(chǎn)生該異響。

對故障車方向盤骨架進(jìn)行尺寸測量，見圖4所示。故障車方向盤骨架左右卡槽外徑A2尺寸長為39.12mm，數(shù)模尺寸為40.1007mm，內(nèi)徑A1尺寸長為33.73mm，數(shù)模尺寸為33.67mm，由此可知，故障車方向盤骨架尺寸偏小了。方向盤轉(zhuǎn)動時，卡槽①對時鐘彈簧驅(qū)動軸施加作用力，因卡槽①槽深偏小，時鐘彈簧驅(qū)動軸受力可能滑脫出卡槽，導(dǎo)致“噠噠”周期性異響聲音產(chǎn)生。

為研究卡槽①槽深對異響的影響，設(shè)計圖5所示的驗證方案，增加故障車方向盤骨架卡槽①槽深尺寸。將圖5的方向盤安裝在故障車輛上，轉(zhuǎn)動方向盤，異響消失，重復(fù)在多個故障樣本上試驗，均證明了加大卡槽①槽深能解決該異響。

解決方案：對方向盤骨架修模，加大卡槽①槽深，見圖6所示，解決了A車型方向盤轉(zhuǎn)動異響問題。

2.2 案例二

故障現(xiàn)象描述：某量產(chǎn)車型B，在繞八字轉(zhuǎn)向行駛過程中，從轉(zhuǎn)向立柱位置發(fā)出“咯吱咯吱”摩擦聲。

原因分析：因異響從轉(zhuǎn)向立柱處產(chǎn)生，從膝部擋板內(nèi)側(cè)觀察，發(fā)現(xiàn)EPS線束與膝部擋板氛圍燈支架干涉，見圖7所示，這并不符合工藝要求，將線束重新布置，見圖8所示，轉(zhuǎn)動方向盤，異響消失，證明異響是由EPS線束與膝部擋板氛圍燈支架干涉摩擦導(dǎo)致。

針對線束與支架干涉問題，調(diào)查總裝裝配工藝，發(fā)現(xiàn)因EPS線束接口朝下， 當(dāng)EPS線束插接后，線束向下彎曲，見圖9所示，在裝配膝部擋板時，氛圍燈支架存在勾住線束風(fēng)險，如圖7所示。

解決方案：因造型需求，無法取消氛圍燈支架，可從以下兩方面解決問題：1）裝配膝部擋板后，檢查氛圍燈支架與EPS線束相對位置，確保兩者未干涉;2）在EPS線束上增加海綿包覆，阻隔線束與支架接觸摩擦，并保護(hù)線束。

2.3 案例三

故障現(xiàn)象描述：某量產(chǎn)車型C，轉(zhuǎn)向行駛過程中，轉(zhuǎn)向立柱下方，發(fā)出類似剮蹭聲。

原因分析：轉(zhuǎn)動方向盤，手放置于地毯上，能感覺到地毯存在輕微起伏，掀開地毯，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)向中間軸與前圍隔音墊干涉，見圖10所示，隔音墊已變形。正常狀態(tài)下，隔音墊應(yīng)緊貼鈑金。針對隔音墊變形問題，調(diào)查發(fā)現(xiàn)兩點(diǎn)影響因素：1）前圍隔音墊冷卻過程中，圖10位置的特殊型面易變形;2）前圍隔音墊在料架上采取堆積方式放置，易造成對料架底層前圍隔音墊擠壓，導(dǎo)致隔音墊變形。

解決方案：針對前圍隔音墊變形問題，采取以下兩種解決方式：1）設(shè)計前圍隔音墊冷卻定型工裝對其進(jìn)行定型，減小變形量;2）對前圍隔音墊進(jìn)行擴(kuò)孔，見圖11所示，避免與轉(zhuǎn)向中間軸干涉。兩種方案有效解決了該異響問題。

2.4 案例四

故障現(xiàn)象描述：某量產(chǎn)車型A，當(dāng)方向盤向右轉(zhuǎn)至極限位置行駛時，右前輪發(fā)出異響。

原因分析：原地轉(zhuǎn)動方向盤至右極限位置，觀察右前輪、懸掛、驅(qū)動半軸等零部件，發(fā)現(xiàn)輪速傳感器線束與輪胎干涉，見圖12所示，重新梳理線束走向，保證兩者不干涉，車輛重新路試，異響消失。

解決方案：安裝輪速傳感器線束時，保證線束垂直向下走向，避免線束彎曲，消除線束與輪胎干涉風(fēng)險，解決該異響問題。

從以上案例可知，裝配過程、零件質(zhì)量、零件生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品設(shè)計等因素均可能導(dǎo)致汽車轉(zhuǎn)向異響。也正如此，可從相關(guān)影響因素入手進(jìn)行控制，預(yù)防汽車轉(zhuǎn)向異響的發(fā)生。

3 結(jié)束語

汽車轉(zhuǎn)向異響問題極大地影響著乘客對汽車乘坐舒適性的評價，影響消費(fèi)者對產(chǎn)品的購買欲望，因此，應(yīng)足夠重視汽車轉(zhuǎn)向異響問題。本文以某三款車型所出現(xiàn)的轉(zhuǎn)向異響問題為研究對象，針對不同異響源，制定合理解決方案，消除異響，同時為后續(xù)新車型研發(fā)制造以及其它車型的異響問題解決提供借鑒與參考。

參考文獻(xiàn)：

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