Análisis y solución al sonido anormal del chasis cuando el auto gira a baja velocidad

Abstracto:Este artículo tiene como objetivo el ruido anormal del chasis cuando el automóvil gira a baja velocidad y utiliza el oído humano y el estetoscopio para identificar la fuente de sonido anormal para determinar la ubicación aproximada y los atributos de sonido del sonido anormal. Luego use el equipo especial de prueba de vibración y ruido para recopilar las características del problema de sonido anormal y analice las características para determinar la fuente del sonido anormal. La fuente del sonido anormal se verifica mediante el método de una sola variable y las partes que tienen el problema de sonido anormal se bloquean. Haga una muestra de la solución manual para verificar y determinar la causa del problema. El alcance de la solución óptima se reduce gradualmente a través del método de verificación rápida, y la solución óptima se obtiene combinando el proceso de fabricación y el proceso de ensamblaje. Bloquee los parámetros de diseño de las piezas, haga las piezas del plan y llévelas en todo el vehículo para su verificación. El resultado es que el problema del ruido anormal desaparece, el plan es efectivo y el problema se resuelve.

1. Introducción

Con el rápido desarrollo de la industria automotriz, los clientes tienen requisitos cada vez más altos para el desempeño automotriz. Entre ellos, el rendimiento sonoro anómalo de los automóviles es especialmente destacado. Es una dimensión de rendimiento directa, superficial y fácilmente percibida por los clientes, y se ha convertido en una de las bases importantes para juzgar el rendimiento y el grado de los automóviles. En el proceso de desarrollo de automóviles, el sonido anormal del chasis es un problema técnico central clave en el desarrollo del rendimiento del automóvil y un problema clave que afecta la calidad del automóvil. En los últimos años, las principales compañías automotrices han prestado cada vez más atención al ruido anormal de los automóviles, y la proporción de inversión ha seguido aumentando.

El sistema de chasis del automóvil se compone principalmente de suspensión, bastidor auxiliar, frenos, ruedas, eje de transmisión, etc. Entre ellos, la suspensión, los frenos y los ejes de transmisión son las partes que representan una gran proporción del ruido anormal del chasis. Para el control de ruido anormal del chasis, los métodos CAE se pueden utilizar en la etapa inicial, incluida la inspección de DMU, ​​el diseño modal, el diseño de rigidez y resistencia, el análisis de características de tensión, la prevención de problemas históricos y problemas de mercado pendientes, etc. se puede ajustar en el prototipo real para identificar anomalías En la etapa posterior, se debe fortalecer la calidad de las piezas y el control de consistencia del proceso de producción. Después de la cotización, debería optimizar principalmente el problema de ruido anormal informado por el mercado.

Lo anterior es una forma relativamente convencional de resolver el problema del ruido anormal en los automóviles, pero el ruido anormal a menudo supera las expectativas de las personas. Incluso si el trabajo preliminar se hace bien, es difícil garantizar que no habrá ruidos anormales en el auto real más tarde. Para el problema de ruidos anormales de los vehículos reales, debemos comenzar principalmente con los problemas de ruidos anormales comunes y graves, y dar prioridad a la solución de los problemas de ruidos anormales que preocupan a los clientes. Para el problema de ruido anormal sobresaliente, se puede extraer de la línea principal de desarrollo de sonido anormal por separado y se puede tratar como un problema técnico dedicado a resolverlo. El ciclo satisface las necesidades de desarrollo, y el problema se puede resolver y devolver a la línea de desarrollo principal. La solución al problema del ruido anormal del chasis es la misma que para otros problemas de ruido anormal, pero el problema del ruido anormal del chasis es más complicado que otros problemas de ruido anormal y requiere más tiempo y recursos.

2. Análisis y solución de problemas de ruido anormal del chasis

2.1 Descripción del fenómeno de ruido anormal

Cuando un vehículo circula normalmente por la carretera, al girar a baja velocidad (15-20km/h), ocasionalmente se escuchará un "clic" en el chasis delantero y la frecuencia de ocurrencia es irregular. En respuesta a este problema, el vehículo se condujo alrededor de una figura 8 en el sitio de prueba. Cuando se cambió la dirección en reversa durante la conducción, reapareció el sonido de "clic" en el chasis delantero, y las condiciones de trabajo en las que se produjo el sonido fueron cuando se cambió la dirección y las condiciones de trabajo eran relativamente estables.

2.2 Solución de problemas de sonido anormal

El chasis delantero del vehículo es principalmente una estructura de suspensión McPherson, como se muestra en la Figura 1. Primero.

use un estetoscopio para reducir el rango de fuentes de ruido anormal y coloque los sensores en las siguientes estructuras de componentes (como se muestra en la Figura 2): barra estabilizadora (canal 1), brazo oscilante (canal 2), freno (canal 3), muñón de dirección (Canal 4), bastidor auxiliar (Canal 5), amortiguador (Canal 6), barra estabilizadora (Canal 1), freno (Canal 3) y muñón de la dirección (Canal 4) se miden como relativamente ruidosos. Continuando con la reducción del rango, los sonidos del freno (canal 3) y del muñón de la dirección (canal 4) son más evidentes.

Después de usar el estetoscopio para reducir la ubicación de la fuente de sonido, ya no es posible continuar analizando y determinando la causa del problema y las características del sonido. Por lo tanto, el equipo de prueba profesional NVH LMS Test.Lab se usa para continuar investigando el problema de sonido anormal, y el sensor de vibración se usa para el diseño (como se muestra en la Figura 3).

a través de la recopilación de datos de vibración, análisis de espectro, características de espectro de conversión de vibración medidas, como se muestra en la Figura 4.

Al analizar los datos medidos por el sensor, se puede concluir que: (1) la fuente de vibración es el extremo del freno; (2) de acuerdo con las características del sonido, se determina que el sonido anormal es el sonido de impacto de las partes metálicas.

De acuerdo con la solución de problemas, la fuente del ruido de bloqueo anormal es el freno (como se muestra en la Figura 5).

Combinado con la estructura del freno y el diagrama de cascada del problema, se sospecha preliminarmente que este problema puede ocurrir tanto en la posición de instalación de la pinza del freno como en el anillo exterior del cojinete del freno.

Esquema de verificación 1:Desmonte la pinza de freno (como se muestra en la Figura 6)

y verifique si el problema se repite. Conclusión: después de desmontar la pinza de freno, el ruido anormal todavía existe y se descarta el ruido anormal causado por la pinza.

Esquema de verificación 2:Suelde firmemente la junta entre el anillo exterior del cojinete del freno y el orificio del cojinete del muñón de la dirección (consulte la Figura 7 para ver la posición de soldadura)

y verifique si el problema se repite. Conclusión: después de soldar firmemente la unión entre el anillo exterior del cojinete del freno y el orificio del cojinete del muñón de la dirección, el problema de sonido anormal no ha vuelto a aparecer.

Para confirmar la validez del plan de verificación, otros tres vehículos con este problema fueron soldados firmemente en esta posición y no se reprodujo el sonido anormal. A partir de esto, se puede determinar que la causa principal del sonido anormal del chasis cuando el vehículo gira a baja velocidad es el problema de la cooperación entre el anillo exterior del cojinete del freno y el orificio del cojinete del muñón de la dirección. Devuelva el anillo exterior del cojinete del freno y el orificio del cojinete del muñón de la dirección del automóvil problemático a la fábrica para un análisis de calidad, y ambas partes cumplen con los requisitos de diseño. De ello se deduce que hay un problema de diseño con esta estructura.

A través de una verificación adicional, se puede ver que el anillo exterior del cojinete del freno del automóvil original y el cojinete del muñón de la dirección tienen un ajuste de interferencia (el ajuste entre el anillo exterior del cojinete del freno y el orificio del cojinete del muñón de la dirección se muestra en la Figura 8 )

y la tolerancia de diseño del orificio del cojinete del muñón de la dirección es ∅80(-0.044, -0.073), la tolerancia del anillo exterior del cojinete del freno es ∅80 (0, {{7 }}.012).

Esquema de verificación: haga 3 juegos de muestras nuevas para verificación, de modo que la tolerancia del orificio del cojinete del muñón de la dirección sea ∅80 (-0.07, -0.1). Resultado de la verificación: después de instalar la nueva muestra en todo el vehículo, no hay ningún problema de sonido anormal.

Del modelo en cuestión, se sabe que este modelo es un automóvil de combustible tradicional que se ha sometido a un diseño de aceite a electricidad. Es un modelo de aceite a eléctrico. El peso en vacío del vehículo ha aumentado en 362 kg. Los cojinetes de juntas se utilizan en vehículos de combustible tradicionales y no existe tal problema en los vehículos de combustible.

Con base en la información del vehículo, los cambios en la fuerza lateral y en combinación con las conclusiones de la resolución de problemas, se puede concluir que la causa principal del sonido anormal del chasis al girar a baja velocidad es que el anillo exterior del cojinete del freno y el orificio del cojinete del muñón de la dirección son resbaladizos debido a la fuerza lateral cuando el vehículo gira. Mueve el impacto. El motivo del deslizamiento y el impacto es que el anillo exterior del cojinete del freno y el orificio del cojinete del muñón de la dirección tienen una interferencia insuficiente. La solución más fácil es eliminar este problema de traqueteo optimizando las tolerancias dimensionales del orificio del cojinete del muñón de la dirección.

3. Formulación del plan de optimización

Debido a la apretada agenda del proyecto, es necesario utilizar el método de verificación rápida para formular el esquema de optimización. Haga 20 juegos de cojinetes del anillo exterior del muñón de la dirección (las tolerancias dimensionales de los orificios de los cojinetes del muñón de la dirección se muestran en la Tabla 2)

y cárguelos en vehículos para su verificación (seleccione la condición de trabajo a plena carga del vehículo para garantizar la fuerza lateral máxima del vehículo, y seleccione esta condición de trabajo para las condiciones de verificación a continuación), reduciendo el rango de tolerancia. Conclusión de la verificación: las muestras n.° 1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7 se llevaron a cabo en todo el vehículo para su verificación, y el problema del ruido anormal no mejoró significativamente; Eliminación de ruidos anormales; Se llevan muestras de los números de serie 14, 15, 16, 17, 18, 19 y 20 en el vehículo para su verificación, y se elimina el ruido anormal, pero la instalación está atascada, lo que es un inconveniente para la carga y descarga.

De acuerdo con la conclusión de verificación anterior, el rango de tolerancia dimensional implementable se reduce a ∅80 (-0.061, -0.095) para una mayor verificación de carga. Para evitar que el sonido anormal no sea obvio debido al pequeño deslizamiento de la muestra y no sea reconocido por el oído humano, esta verificación utiliza un equipo LMS para recolectar la señal de vibración del extremo del cojinete del muñón de la dirección y monitorea si hay un espacio relativo entre el orificio del cojinete del muñón de la dirección y el anillo exterior del cojinete del freno. Deportes. El diseño de los cojinetes del muñón de la dirección se muestra en la Figura 9.

Conclusión de la verificación: después de cargar la muestra del número de serie 8 en todo el vehículo, existe un movimiento relativo entre el orificio del cojinete del muñón de la dirección y el anillo exterior del cojinete del freno, lo cual es consistente con las características del problema; Hay un movimiento relativo en el anillo exterior del rodamiento del freno.

Determinación del esquema de optimización: De acuerdo con las conclusiones de verificación anteriores, se determina que la tolerancia dimensional del orificio del cojinete del muñón de la dirección es ∅80 (-0.065, -0.095). dentro del ciclo de conmutación de control. El diagrama de cascada de la característica de vibración optimizada se muestra en la Fig. 10.

4 Verificación del vehículo real del cojinete del muñón de la dirección

De acuerdo con el plan de optimización, la tolerancia dimensional del orificio del cojinete del muñón de la dirección se optimiza de ∅80 (-0.044, -0.073) a ∅80 (-0.065, { {8}}.095), lo que aumenta la interferencia entre el anillo exterior del cojinete del freno y el orificio del cojinete del muñón de la dirección. El ajuste optimizado entre el anillo exterior del cojinete del freno y el orificio del cojinete del muñón de la dirección se muestra en la Figura 11.

De acuerdo con los resultados de la optimización, los datos de la película blanda se congelaron y se produjeron 3 conjuntos de muestras manuales. La precisión de la producción de muestras cumplió con los requisitos de diseño. Después de probar y aprobar las piezas, se montó en un vehículo real para la verificación del vehículo real (consulte la Figura 12 para ver el freno del vehículo real).

Conclusión de la verificación: ninguno de los 3 conjuntos de muestras manuales tuvo este problema de sonido anormal. Después de que el esquema de verificación manual de la pieza de trabajo sea efectivo, los datos de la duramadre se congelan y la duramadre se abre para hacer 3 conjuntos de muestras de herramientas. Una vez que las piezas se prueban y pasan, se montan en un vehículo real para la verificación del vehículo real. Ninguno de los 3 conjuntos de muestras de herramientas de duramadre tiene este problema de sonido anormal. , se considera integralmente que este esquema se puede producir en masa, y los lotes posteriores de vehículos están equipados con las piezas de herramientas de este esquema, y ​​no hay tal problema de sonido anormal.

5. Conclusión

A medida que la industria del automóvil presta más atención al rendimiento del ruido anormal del automóvil, la tecnología de desarrollo de ruido anormal en el campo del desarrollo del automóvil ha logrado un rápido desarrollo. Este documento combina el análisis teórico y la verificación real del vehículo para analizar la influencia de la fuerza lateral generada cuando el vehículo enciende la cooperación entre el orificio del cojinete del muñón de la dirección y el anillo exterior del cojinete del freno. A través de la solución de problemas de vehículos con ruido anormal, el alcance del problema se reduce gradualmente y luego se verifica mediante esquemas manuales. Bloquee la fuente del problema de sonido anormal. Haga una muestra de la solución para verificar el problema de ruido anormal y luego optimice la muestra del problema a través de métodos de verificación rápida para obtener la solución óptima al problema. De acuerdo con el plan de optimización, haga una muestra manual de película blanda para su verificación. Después de verificar que no haya ningún problema, haga una muestra de herramientas de película dura para verificar. Después de verificar que no haya ningún problema, proceda a la producción en masa y al cambio.

A través de todo el proceso de identificación, investigación, análisis, formulación de planes, ingeniería y procesamiento por lotes de este problema de sonido anormal, se ha ganado mucha experiencia. En el proceso de desarrollo del proyecto posterior, es necesario aprender de esta experiencia, especialmente en la etapa inicial de diseño del vehículo, para simular completamente la distribución de fuerzas del vehículo y la tensión en las piezas bajo diversas condiciones de trabajo, y para confirmar si existe son problemas de ruido anormal en partes clave Riesgo, si hay un problema, debe evitarse a tiempo.