QC/T491-2018汽車減振器標(biāo)準(zhǔn)解析

劉偉，孫世鍵，龐方超，王靈龍

QC/T491-2018汽車減振器標(biāo)準(zhǔn)解析

劉偉，孫世鍵，龐方超，王靈龍

（中國(guó)汽車技術(shù)研究中心有限公司，天津 300300）

減振器行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QC/T 491已完成修訂，新的標(biāo)準(zhǔn)更能體現(xiàn)行業(yè)的發(fā)展水平。文章對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的各項(xiàng)條款內(nèi)容逐一進(jìn)行了解讀，并著重介紹了新增及變動(dòng)較大的條款，分析新舊版本的異同點(diǎn)，關(guān)鍵點(diǎn)，為標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施及試驗(yàn)的開展提供參考。

減振器；QC/T491-2018；標(biāo)準(zhǔn)解析

前言

減振器作為懸架系統(tǒng)的主要部件之一，對(duì)車輛安全性和舒適性起著至關(guān)重要的作用。隨著汽車技術(shù)的發(fā)展，各部件及整車廠商對(duì)減振器產(chǎn)品越來越重視，要求也越來越高。目前減振器行業(yè)普遍采用的標(biāo)準(zhǔn)是QC/T 491-1999《汽車筒式減振器尺寸系列和技術(shù)條件》和QC/T 545-1999《汽車筒式減振器臺(tái)架試驗(yàn)方法》，這兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)分別由JB-1459-85和JB3901-85轉(zhuǎn)換而來，代號(hào)變更內(nèi)容并沒有變化。標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施了30多年，已不能滿足行業(yè)新技術(shù)，新產(chǎn)品的需求。為使標(biāo)準(zhǔn)起到行業(yè)引領(lǐng)和技術(shù)導(dǎo)向的作用，底盤分標(biāo)委組織行業(yè)內(nèi)的重點(diǎn)企業(yè)對(duì)上述兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂，修訂后的標(biāo)準(zhǔn)合并為QC/T491-2018《汽車減振器性能要求及臺(tái)架試驗(yàn)方法》，并于2019年1月正式實(shí)施。本文將對(duì)新舊版本的條款進(jìn)行解讀，分析其中的異同點(diǎn)。

1 術(shù)語與定義

新標(biāo)準(zhǔn)增加了術(shù)語與定義以避免在標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行過程中出現(xiàn)因規(guī)定不明確產(chǎn)生正義的現(xiàn)象。由于現(xiàn)在汽車懸架所用的減振器大多數(shù)為雙筒式減振器，所以標(biāo)準(zhǔn)只列出了雙筒式減振器的定義。值得注意的是雖然定義里雙筒式減振器和支柱式減振器在同一級(jí)標(biāo)題下，但這里規(guī)定的支柱式減振器屬于雙筒式減振器的一種。支柱式減振器不光具有減振作用，還能夠承受側(cè)向力，起到支撐車身的作用[1]，且麥弗遜懸架的應(yīng)用非常廣泛，所以標(biāo)準(zhǔn)對(duì)它進(jìn)行了單獨(dú)的定義。

2 基本尺寸和參數(shù)

相對(duì)老標(biāo)準(zhǔn)，新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的產(chǎn)品系列更加豐富，工作缸直徑增加了25，27，32，35以及70mm系列，增加了產(chǎn)品型式的名稱及英文代碼，取消了活塞行程的規(guī)定。支柱式減振器的基本尺寸、型式及阻尼力單獨(dú)做了說明。

3 性能要求

這是此次標(biāo)準(zhǔn)修訂變化最大的地方，在原標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上增加了能夠反應(yīng)減振器性能的測(cè)試項(xiàng)目，要求也更加嚴(yán)格。

3.1 示功特性

示功特性是減振器最基本的性能要求，新標(biāo)準(zhǔn)增加了0.13m/s，0.26m/s及0.52m/s以上速度下的阻尼力允差值。0.52m/s速度下復(fù)原阻力的允差值由原來的±（14%Pr+40）N降為±（13%Pr+30）N，要求更為嚴(yán)苛。另外，新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)空行程進(jìn)行了明確要求，即適用于本標(biāo)準(zhǔn)范圍的減振器不允許有空行程；而對(duì)于非乘用車上的減振器，供需雙方可協(xié)商空行程的大小，但是波動(dòng)率不應(yīng)該超過5%，如圖1所示。

圖1 空行程示意圖

3.2 摩擦力與氣體反彈力

標(biāo)準(zhǔn)新增加了摩擦力與氣體反彈力的要求及測(cè)試方法，測(cè)量位置在減振器中間位置，以速度低于0.005m/s的正弦波進(jìn)行試驗(yàn)，記錄位移和載荷數(shù)據(jù)，并按公式（1）和公式（2）分別計(jì)算摩擦力和氣體反彈力。

式中Ffr，F(xiàn)fc表示減振器在復(fù)原和壓縮過程中當(dāng)處于中間位置時(shí)傳感器測(cè)量得到的摩擦力。名義上兩個(gè)力稱為摩擦力，實(shí)際是阻尼力，摩擦力，氣體力的合力。在減振器速度特別低時(shí)，阻尼力可忽略不計(jì)；活塞桿位于中間位置時(shí)氣體力的大小相等，方向相同，摩擦力的大小相等，方向相反，基于以上條件，公式（1）、（2）成立。

3.3 速度特性

速度特性依然保留了多工況合成法和直接記錄法，其中多工況合成法新標(biāo)準(zhǔn)是通過調(diào)整頻率得到不同速度下的示功圖，不再使用固定頻率變化行程的試驗(yàn)方法。

3.4 溫度特性

溫度特性原標(biāo)準(zhǔn)只要求從20℃升溫到100℃時(shí)阻尼力的熱衰減率，新標(biāo)準(zhǔn)在此基礎(chǔ)上增加了80℃，-30℃，-40℃下的阻尼力變化率的要求，-40℃只需保證減振器不漏油。試驗(yàn)速度為0.52m/s，如果供需雙方有其他的速度要求，可參照本項(xiàng)目的方法進(jìn)行。

3.5 抗泡沫化

減振器油在加注過程中會(huì)融入一部分空氣，在連續(xù)的高速運(yùn)動(dòng)下會(huì)產(chǎn)生泡沫化，導(dǎo)致減振器出現(xiàn)空行程，從而影響整車的舒適性和操控性能[2]。基于泡沫化的產(chǎn)生機(jī)理，標(biāo)準(zhǔn)采用1.04m/s的速度連續(xù)運(yùn)行100個(gè)循環(huán)，記錄最后三個(gè)循環(huán)的示功圖，并計(jì)算三個(gè)示功圖中的波動(dòng)率，選取最大值作為最終評(píng)價(jià)指標(biāo)，要求不超過25%。

3.6 耐久性試驗(yàn)

新標(biāo)準(zhǔn)取消了單動(dòng)耐久的試驗(yàn)方法，只保留了雙動(dòng)法，試驗(yàn)次數(shù)由高頻100萬次增加到300萬次。試驗(yàn)結(jié)果除了考察阻尼力的衰減率，還增加了油液霧化率的考核，要求不能超過加油總量的15%，同時(shí)減振器的金屬零件不能有開裂、開焊等現(xiàn)象。雖然試驗(yàn)方法是雙動(dòng)法，但是試驗(yàn)設(shè)備可以是單動(dòng)或雙動(dòng)式，單動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)應(yīng)能夠模擬雙動(dòng)運(yùn)行試驗(yàn)。目前主流的減振器試驗(yàn)臺(tái)，如MTS 850，IST的MSP都是單動(dòng)式，試驗(yàn)時(shí)減振器上端固定，下端運(yùn)動(dòng)，設(shè)備輸出的是減振器上端低頻運(yùn)動(dòng)和下端高頻運(yùn)動(dòng)疊加后的復(fù)合信號(hào)，如圖2所示。

圖2 減振器上下端運(yùn)動(dòng)疊加形

3.7 耐鹽霧腐蝕試驗(yàn)

新標(biāo)準(zhǔn)鹽霧腐蝕試驗(yàn)直接引用QC/T 484《汽車油漆涂層》中性鹽霧的試驗(yàn)方法，樣件本體經(jīng)240小時(shí)后，表面不應(yīng)出現(xiàn)點(diǎn)蝕，裂紋，氣泡等缺陷，且單邊銹蝕蔓延不超過2mm。對(duì)于非本體部分及焊縫處要進(jìn)行120小時(shí)鹽霧試驗(yàn)。

3.8 噪聲試驗(yàn)

噪聲試驗(yàn)針對(duì)的是減振器運(yùn)動(dòng)時(shí)總體的聲音級(jí)別，并不對(duì)噪聲產(chǎn)生原因及類型進(jìn)行區(qū)分[3]。標(biāo)準(zhǔn)要求背景噪聲不得大于50dB，減振器的總體噪聲不高于65dB。試驗(yàn)過程中聲級(jí)計(jì)與減振器行程中心在同一水平線，距離減振器100mm，試驗(yàn)速度0.52m/s。

3.9 動(dòng)態(tài)低溫密封性

減振器的密封圈在低溫狀態(tài)下彈性變差，脆性變大，出現(xiàn)硬化，從而影響其密封性。標(biāo)準(zhǔn)以整車試驗(yàn)為基礎(chǔ)制定了該試驗(yàn)方法， 減振器在-40℃條件下豎直放置至少4個(gè)小時(shí)，然后以0.52m/s的速度連續(xù)運(yùn)動(dòng)直至樣品溫度升至20±2℃，循環(huán)以上步驟5次，減振器不能損壞且吸油紙上的油漬要小于100mm2。

3.10 清潔度

清潔度的試驗(yàn)方法引用標(biāo)準(zhǔn)QC/T 572《汽車清潔度工作導(dǎo)則 測(cè)定方法》，并根據(jù)工作缸直徑劃分成8組， 限值大小與行程相關(guān)。

3.11 路譜可靠性

路譜可靠性是一種基于道路載荷譜的耐久試驗(yàn)，試驗(yàn)中的目標(biāo)信號(hào)是整車道路試驗(yàn)時(shí)減振器實(shí)際的運(yùn)動(dòng)信號(hào)，即減振器活塞桿端與貯液缸端的相對(duì)位移。試驗(yàn)前通過迭代或者PID調(diào)節(jié)的方式調(diào)整試驗(yàn)臺(tái)，使反饋信號(hào)達(dá)到約定的精度，并根據(jù)實(shí)車試驗(yàn)時(shí)的損傷或者里程要求編制加載程序進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)束后按照耐久試驗(yàn)的要求對(duì)減振器進(jìn)行評(píng)價(jià)。

4 總結(jié)

QC/T 491-2018在QC/T 491-1999和QC/T 545-1999的基礎(chǔ)上進(jìn)行了較大幅度的修改，增加了行業(yè)內(nèi)通用的測(cè)試項(xiàng)目，并引入路譜可靠性等代表未來測(cè)試發(fā)展趨勢(shì)的項(xiàng)目，標(biāo)準(zhǔn)更加完善、精確，可操作性更高，能夠體現(xiàn)減振器產(chǎn)品最新的發(fā)展水平。文章結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)制定過程中的問題及新舊標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比，對(duì)新標(biāo)準(zhǔn)逐一進(jìn)行分析，幫助相關(guān)人員盡快掌握新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施時(shí)的要點(diǎn)和難點(diǎn)。

[1] QC/T491-2018 汽車減振器性能要求及臺(tái)架試驗(yàn)方法[S].科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社,2019.

[2] 王盛學(xué),李著信,陳鑫等.油液減振器空程異響發(fā)生的過程研究[J].機(jī)床與液壓,2011,39（1）:34-37.

[3] 么鳴濤,管繼富,顧亮等.車輛雙筒式減振器異響研究[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造,2011,2:114-116.

Analysis of QC/T491-2018 Automobile Shock Absorber Standard

Liu Wei, Sun Shijian, Pang Fangchao, Wang Linglong

( China Automotive Technology&Research Center, Tianjin 300300 )

The shock absorber industry standard QC/T 491 has been revised, and the new one can better reflect the development level of the industry. The paper introduces each item of the standard, especially the newly added and greatly changed ones. In addition, the key points and differences of two versions are discussed to provide a reference for the implementation and testing.

Shock absorber;QC/T491-2018; Standard interpretation

U462-62

B

1671-7988(2019)18-268-03

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1671-7988(2019)18-268-03

劉偉（1985-），男，碩士研究生，工程師，就職于中國(guó)汽車技術(shù)研究中心有限公司，研究領(lǐng)域：汽車試驗(yàn)與安全。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.18.094