Análise e solução para o som anormal do chassi quando o carro gira em baixa velocidade

Abstrato:Este artigo visa o ruído anormal do chassi quando o carro gira em baixa velocidade e usa o ouvido humano e o estetoscópio para identificar a fonte de som anormal para determinar a localização aproximada e os atributos sonoros do som anormal. Em seguida, use o equipamento especial de teste de vibração e ruído para coletar as características do problema de som anormal e analisar as características para determinar a fonte do som anormal. A fonte do som anormal é verificada pelo método de variável única e as partes que apresentam o problema de som anormal são bloqueadas. Faça uma amostra da solução manual para verificação e determine a causa do problema. O escopo da solução ideal é gradualmente reduzido por meio do método de verificação rápida, e a solução ideal é obtida combinando o processo de fabricação e o processo de montagem. Bloqueie os parâmetros de projeto das peças, faça as peças do plano e leve-as em todo o veículo para verificação. O resultado é que o problema de ruído anormal desaparece, o plano é eficaz e o problema é resolvido.

1. Introdução

Com o rápido desenvolvimento da indústria automotiva, os clientes têm requisitos cada vez maiores para o desempenho automotivo. Entre eles, o desempenho sonoro anormal dos automóveis é particularmente proeminente. É uma dimensão de desempenho direta, superficial e facilmente percebida pelos clientes e tornou-se uma das bases importantes para julgar o desempenho e a classificação dos automóveis. No processo de desenvolvimento do automóvel, o som anormal do chassi é uma questão técnica fundamental no desenvolvimento do desempenho do automóvel e uma questão fundamental que afeta a qualidade do automóvel. Nos últimos anos, as principais montadoras prestaram cada vez mais atenção ao desempenho anormal do ruído dos carros, e a proporção do investimento continuou a aumentar.

O sistema de chassi do automóvel é composto principalmente de suspensão, subestrutura, freios, rodas, eixo de transmissão e assim por diante. Entre eles, suspensão, freios e eixos de transmissão são as partes responsáveis ​​por grande parte dos ruídos anormais do chassi. Para o controle de ruído anormal do chassi, os métodos CAE podem ser usados ​​no estágio inicial, incluindo inspeção DMU, ​​projeto modal, projeto de rigidez e resistência, análise de recursos de estresse, evitando problemas históricos e problemas de mercado pendentes, etc. pode ser ajustado no protótipo real para identificar anormalidades. Na fase posterior, a qualidade das peças e o controle de consistência do processo de produção devem ser reforçados. Após a listagem, deve principalmente otimizar o problema de ruído anormal relatado pelo mercado.

O acima é uma maneira relativamente convencional de resolver o problema de ruído anormal em carros, mas o ruído anormal geralmente está além das expectativas das pessoas. Mesmo que o trabalho preliminar seja bem feito, é difícil garantir que não haverá ruído anormal no carro real posteriormente. Para o problema de ruído anormal de veículos reais, devemos começar principalmente com os problemas de ruído anormais comuns e graves e dar prioridade à resolução dos problemas de ruído anormal que incomodam os clientes. Para o problema de ruído anormal pendente, ele pode ser extraído da linha principal de desenvolvimento de som anormal separadamente e pode ser tratado como um problema técnico dedicado a resolvê-lo. O ciclo atende às necessidades de desenvolvimento e o problema pode ser resolvido e devolvido à linha principal de desenvolvimento. A solução para o problema de ruído anormal do chassi é a mesma de outros problemas de ruído anormal, mas o problema de ruído anormal do chassi é mais complicado do que outros problemas de ruído anormal e leva mais tempo e recursos.

2. Análise e solução de problemas de ruído anormal do chassi

2.1 Descrição do Fenômeno Ruído Anormal

Quando um veículo está rodando normalmente na estrada, ao fazer uma curva em baixa velocidade (15-20km/h), ocasionalmente haverá um som de "clique" do chassi dianteiro e a frequência de ocorrência é irregular. Em resposta a este problema, o veículo foi conduzido em torno de uma figura 8 no local de teste. Quando a direção foi trocada em ré durante a condução, o som de "clique" no chassi dianteiro reapareceu, e as condições de trabalho em que o som ocorreu foram quando a direção foi trocada e as condições de trabalho foram relativamente estabilizadas.

2.2 Solução de problemas de som anormal

O chassi dianteiro do veículo é principalmente uma estrutura de suspensão McPherson, conforme mostrado na Figura 1. Primeiro.

use um estetoscópio para reduzir o alcance de fontes anormais de ruído e organize os sensores nas seguintes estruturas de componentes (como mostrado na Figura 2): barra estabilizadora (canal 1), braço oscilante (canal 2), freio (canal 3), junta de direção (Canal 4), chassi auxiliar (Canal 5), amortecedor (Canal 6), barra estabilizadora (Canal 1), freio (Canal 3) e articulação da direção (Canal 4) são medidos como relativamente barulhentos. Continuando a estreitar o alcance, os sons do freio (canal 3) e da junta de direção (canal 4) são mais óbvios.

Depois de usar o estetoscópio para restringir a localização da fonte sonora, não é mais possível continuar analisando e determinando a causa do problema e as características do som. Portanto, o equipamento de teste profissional NVH LMS Test.Lab é usado para continuar a investigar o problema de som anormal e o sensor de vibração é usado para layout (conforme mostrado na Figura 3. Mostrado)

por meio de coleta de dados de vibração, análise de espectro, recursos de espectro de conversão de vibração medidos, conforme mostrado na Figura 4.

Analisando os dados medidos pelo sensor, pode-se concluir que: (1) a fonte de vibração é a ponta do freio; (2) de acordo com as características do som, determina-se que o som anormal é o som de impacto de peças de metal.

De acordo com a solução de problemas, a fonte do ruído de travamento anormal é o freio (conforme mostrado na Figura 5).

Combinado com a estrutura do freio e o diagrama em cascata do problema, suspeita-se preliminarmente que esse problema possa ocorrer tanto na posição de instalação da pinça de freio quanto no anel externo do rolamento do freio.

Esquema de verificação 1:Desmonte a pinça de freio (como mostrado na Figura 6)

e verifique se o problema se repete. Conclusão: Após a desmontagem da pinça de freio, o ruído anormal ainda existe e o ruído anormal causado pela pinça é descartado.

Esquema de verificação 2:Solde firmemente a junta entre o anel externo do rolamento do freio e o orifício do rolamento da articulação da direção (consulte a Figura 7 para a posição de soldagem)

e verifique se o problema se repete. Conclusão: Depois que a junta entre o anel externo do rolamento do freio e o orifício do rolamento da articulação da direção é soldada firmemente, o problema de som anormal não reapareceu.

Para confirmar a validade do plano de verificação, outros três veículos com esse problema foram soldados firmemente nessa posição e o som anormal não foi reproduzido. A partir disso, pode-se determinar que a causa raiz do som anormal do chassi quando o veículo está girando em baixa velocidade é o problema na cooperação entre o anel externo do rolamento do freio e o orifício do rolamento da articulação da direção. Devolva o anel externo do rolamento do freio e o orifício do rolamento da articulação da direção do carro com problema à fábrica para análise de qualidade, e ambas as peças atendem aos requisitos do projeto. Segue-se que há um problema de projeto com essa estrutura.

Por meio de verificação adicional, pode-se ver que o anel externo do rolamento do freio do carro original e o rolamento da articulação da direção são ajustados por interferência (o ajuste entre o anel externo do rolamento do freio e o orifício do rolamento da articulação da direção é mostrado na Figura 8 )

e a tolerância de projeto do furo do rolamento da articulação da direção é ∅80(-0.044, -0.073), a tolerância do anel externo do rolamento do freio é ∅80 (0, {{7 }}.012).

Esquema de verificação: Faça 3 conjuntos de novas amostras para verificação, de modo que a tolerância do orifício do rolamento da junta de direção seja ∅80 (-0,07, -0,1). Resultado da verificação: Depois que a nova amostra é instalada em todo o veículo, não há nenhum problema de som anormal.

Do modelo em questão, sabe-se que este modelo é um carro tradicional a combustível que passou por um projeto óleo-elétrico. É um modelo de óleo para elétrico. A tara do veículo aumentou em 362 kg. Os rolamentos comuns são usados ​​em veículos a combustível tradicionais e não há esse problema em veículos a combustível.

Com base nas informações do veículo, mudanças na força lateral e combinado com as conclusões da solução de problemas, pode-se concluir que a causa raiz do som anormal do chassi ao girar em baixa velocidade é que o anel externo do rolamento do freio e o orifício do rolamento da articulação da direção são escorregadios devido à força lateral quando o veículo está girando. Mova o impacto. A razão para deslizamento e impacto é que o anel externo do rolamento do freio e o orifício do rolamento da articulação da direção têm interferência insuficiente. A solução mais fácil é eliminar esse problema de ruído otimizando as tolerâncias dimensionais do furo do rolamento da articulação da direção.

3. Formulação do plano de otimização

Devido ao cronograma apertado do projeto, é necessário usar o método de verificação rápida para formular o esquema de otimização. Faça 20 conjuntos de rolamentos do anel externo da articulação da direção (as tolerâncias dimensionais dos orifícios dos rolamentos da articulação da direção são mostradas na Tabela 2)

e carregue-os em veículos para verificação (selecione a condição de trabalho de carga total do veículo para garantir a força lateral máxima do veículo e selecione esta condição de trabalho para as condições de verificação abaixo. condições), estreitando a faixa de tolerância. Conclusão da verificação: As amostras nº 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 7 foram realizadas em todo o veículo para verificação e o problema de ruído anormal não melhorou significativamente; Eliminação de ruídos anormais; amostras dos números de série 14, 15, 16, 17, 18, 19 e 20 são transportadas no veículo para verificação e o ruído anormal é eliminado, mas a instalação está travada, o que é inconveniente para carregar e descarregar.

De acordo com a conclusão da verificação acima, a faixa de tolerância dimensional implementável é reduzida para ∅80 (-0.061, -0.095) para verificação adicional de carregamento. Para evitar que o som anormal não seja óbvio devido ao pequeno deslizamento da amostra e não seja reconhecido pelo ouvido humano, esta verificação usa o equipamento LMS para coletar o sinal de vibração da extremidade do rolamento da articulação da direção e monitora se há uma folga relativa entre o orifício do rolamento da articulação da direção e o anel externo do rolamento do freio. Esportes. O layout dos rolamentos da junta de direção é mostrado na Figura 9.

Conclusão da verificação: Depois que a amostra número de série 8 é carregada em todo o veículo, há movimento relativo entre o orifício do rolamento da articulação da direção e o anel externo do rolamento do freio, o que é consistente com as características do problema; Há movimento relativo no anel externo do rolamento do freio.

Determinação do esquema de otimização: De acordo com as conclusões da verificação acima, a tolerância dimensional do furo do rolamento da junta de direção é determinada como ∅80 (-0.065, -0.095). dentro do ciclo de comutação de controle. O diagrama em cascata da característica de vibração otimizada é mostrado na Fig. 10.

4 Verificação do veículo real do rolamento da articulação da direção

De acordo com o plano de otimização, a tolerância dimensional do furo do rolamento da junta de direção é otimizada de ∅80 (-0.044, -0.073) para ∅80 (-0.065, { {8}}.095), o que aumenta a interferência entre o anel externo do rolamento do freio e o orifício do rolamento da articulação da direção. O ajuste otimizado entre o anel externo do rolamento do freio e o orifício do rolamento da articulação da direção é mostrado na Figura 11.

De acordo com os resultados da otimização, os dados do filme macio foram congelados e 3 conjuntos de amostras manuais foram produzidos. A precisão da produção da amostra atendeu aos requisitos do projeto. Depois que as peças foram testadas e aprovadas, elas foram montadas em um veículo real para verificação do veículo real (consulte a Figura 12 para o freio real do veículo).

Conclusão da verificação: Nenhum dos 3 conjuntos de amostras manuais teve este problema de som anormal. Após o esquema de verificação manual da peça de trabalho ser eficaz, os dados da dura-máter são congelados e a dura-máter é aberta para fazer 3 conjuntos de amostras de ferramentas. Depois que as peças são testadas e aprovadas, elas são montadas em um veículo real para verificação do veículo real. Nenhum dos 3 conjuntos de amostras de ferramentas de dura-máter apresenta esse problema de som anormal. , é amplamente julgado que este esquema pode ser produzido em massa, e os lotes subsequentes de veículos são equipados com as peças de ferramentas deste esquema, e não há nenhum problema de som anormal.

5. Conclusão

À medida que a indústria automobilística presta mais atenção ao desempenho do ruído anormal do automóvel, a tecnologia de desenvolvimento de ruído anormal no campo do desenvolvimento automotivo alcançou um rápido desenvolvimento. Este artigo combina a análise teórica e a verificação real do veículo para analisar a influência da força lateral gerada quando o veículo gira na cooperação entre o orifício do rolamento da articulação da direção e o anel externo do rolamento do freio. Por meio da solução de problemas de veículos com ruído anormal, o escopo do problema é gradualmente reduzido e, em seguida, verificado por esquemas manuais. Bloqueie a origem do problema de som anormal. Faça uma amostra da solução para verificar o problema de ruído anormal e otimize a amostra do problema por meio de métodos de verificação rápida para obter a solução ideal para o problema. De acordo com o plano de otimização, faça uma amostra manual de filme macio para verificação. Depois de verificar se não há nenhum problema, faça uma amostra de ferramentas de filme rígido para verificação. Depois de verificar que não há nenhum problema, prossiga para a produção em massa e troca.

Através de todo o processo de identificação, investigação, análise, formulação de planos, engenharia e agrupamento desse problema de som anormal, muita experiência foi adquirida. No processo de desenvolvimento do projeto subsequente, é necessário aprender com essa experiência, especialmente na fase inicial de projeto do veículo, para simular completamente a distribuição de força do veículo e o estresse nas peças sob várias condições de trabalho e confirmar se há são problemas anormais de ruído em peças-chave Risco, se houver algum problema, ele precisa ser evitado a tempo.