某车型减振器异响问题改进

周安

摘 要：汽车减振器是悬架中的重要的部件，关系到整车的行驶平顺性和操纵稳定性，而部分减振器在工作时产生异响，对整车的NVH性能造成不利的影响。本文对某车型减振器异响问题进行综合失效分析，利用减振器异响测量仪器进行减振器异常检测判断，分析结果表明该车型减振器异响为活塞杆异常振动激发车身振动，并传递到车内的结构共振异响。通过对减振器阻尼力进行设计优化，更改上支座合件硬度，改进后的减振器异响消除。

关键词：减振器 异响 对策

中图分类号：U463 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）08（b）-0096-02

随着人们生活水平的提高，对汽车的需求在不断增加，对车辆平顺性、操纵稳定性及乘坐舒适性的要求也越来越高。减振器在汽车行驶过程中，不仅起到减振的作用，而且还增加了汽车在行驶过程中的稳定性。工作质量稳定可靠，与汽车悬架匹配良好的减振器，对汽车的平顺性、操纵稳定性及乘坐舒适性起着重要作用。国内汽车减振器，广泛采用筒式液压减振器，减振器内的工作介质是某种油液，其工作原理是当车身和车轴间振动而出现相对运动时，减振器内的活塞上下移动，减振器腔内的油液便反复地从一个腔经过不同的孔隙流入另一个腔内。此时孔壁与油液间的摩擦和油液分子间的内摩擦对振动形成阻尼力，使汽车振动能量转化为油液热能，被油液和减振器壳体所吸收，在汽车行驶过程中靠风速将热量散发到大气中。减振器有故障的汽车在高速行驶过程中会使轮胎接地力减少，驾驶员会感到方向发飘，曲线行驶时车辆难以控制，容易出现跑偏，使汽车的行驶操纵稳定性恶化，安全性降低。减振器主要的故障模式有异响、漏油，而用户反馈异响的比例约占60%～70%，减振器异响会严重影响舒适性，对整车的NVH性能造成不利的影响，因此，减振器异响问题受到生产企业的高度重视。

1 问题描述

某车型在上市销售后，陆续接到售后服务站反馈车辆在较粗糙的简易路面上以30 km/h速度行驶时，前减振器部位产生“咯咚”异响。乘坐舒适性是用户非常关心的问题，许多用户因前减振器异响问题对整车的质量产生质疑。

2 原因分析

为了避免测量和诊断的反复，在进入更细致分析之前，首先进行了以下排查，对异响减振器按照图纸要求进行尺寸及性能检测，结果表明零件尺寸、阻尼力、气体反弹力等均合格。在实验室台架上按规范进行试验，无法复现异响。通过对前减振器、上支座合件、前缓冲块、稳定杆连接杆、摆臂、前螺旋弹簧等零件进行逐个拆换，以及改变连接件扭矩状态，再试验及路试评价，锁定异响与减振器相关。为查找问题根源，通过仪器采集异响的客观数据，在前减振器活塞杆顶端布置加速度传感器，用来测量活塞杆轴向振动加速度，前减振支柱上支点车身侧的加速度传感器用来测量上支点附近车身的振动加速度。为了获取不同路况上减振器的振动和噪声情况，选取坑洼路面、平直水泥路面、平直沥青路面和颠簸的土石路面四种路面进行评价。在车内主观评价发现减振器异响为低频的“咯咚”声，同时仪器捕捉到活塞杆不正常抖动，频带在100～170 Hz带宽之间，通过使用信号处理软件滤掉此频带，“咯咚”声消失。可以判断该车型的减振器异响为汽车低速行驶时，路面激励引起减振器活塞杆不正常抖动，即减振器在压缩行程结束、复原行程开始时，内部产生冲击，引起活塞杆轴向的振动产生（频谱见图1），此振动经过前螺旋弹簧上侧的上支座合件传递到车身，当该振动频率与簧上固有频率接近或重合时，进而激发车身的异常振动（频谱见图2），然后传递到车内，产生为人所感知的一种结构传递的共振异响。

3 改进对策

根据振动理论及工程实践经验，减振器导致车辆的共振异响主要采用对策为切断异响传递路径以及抑制共振源。

3.1 切断异响传递路径

车辆前减振器支柱总成通过上支座合件与车身轮罩接触，上支座合件具有缓冲吸能的作用，同时防止振动传递至安装部分和车身而引发共振，其橡胶硬度与振动传递影响较大，一般情况下，硬度低对共振有好处。通过台架试验，找出在簧上固有频率范围内振动传递率最小的上支座合件硬度范围，经过道路试验调整并验证，该车型减振器上支座合件硬度由HS60调整为HS55，可以有效抑制减振器共振异响。

3.2 抑制共振源

为改善车辆匹配性，提升NVH性能，对该车型减振器阻尼进行微调，采用NVH有利的阀系特性变更，更改前后的阻尼（见表1）。变化减振器阻尼虽不能改变簧上固有频率，但可以较大幅度改变簧上共振峰的高度，从而达到抑制减振器共振异响目的。

3.3 改进对策效果验证

将采用改进对策的零件依次换装到同一台调试车上，并进行实车测量，结果汇总（见表2）。从试验结果可知，单独采用调低上支座合件硬度效果不甚理想，微调阻尼力对异响改善明显，降低上支座合件硬度+微调阻尼力能进一步改善异响，是较理想的解决方案，可以有效解决该异响问题。

噪音等级8表现：苛刻用户可察觉；噪音等级9表现：仅评价专家可感知（GMW14264）。

4 结语

经过对前减振器支柱总成零件的设计优化、试验，并在实车上验证，此车型前减振器异响问题得到最终解决，无论是售后市场反馈还是年度JD Power调研结果，都取得不错的口碑。

参考文献

[1] 陈家瑞.汽车构造[M].机械工业出版社，2009.

[2] 王望予.汽车设计[M].机械工业出版社，2004.

[3] 余德孚，马彪.车辆随机振动与悬架控制原理[M].兵器工业出版社，1993.endprint