某車型抗扭支架橡膠襯套的開裂缺陷分析

王新奎

摘 要：懸置系統是汽車動力總成中很關鍵的一個系統，在整車NVH性能方面起到很重要作用。其中，抗扭支架起到很重要的作用;其最常見缺陷就是橡膠襯套開裂。導致開裂的潛在因素有很多，比如設計性能不足，制造過程缺陷，裝配過程問題等。工程師在遇到此類問題時，往往無從下手。文章以某轎車抗扭支架襯套的開裂為例，系統地介紹了如何分析問題、制訂和驗證整改方案;整個過程對懸置系統的設計開發工作也有指導意義。

關鍵詞：缺陷分析;抗扭支架;橡膠襯套;發動機;懸置系統

中圖分類號：U463? 文獻標識碼：A? 文章編號：1671-7988（2020）13-150-03

Analysis of the Anti-torque Bracket Rubber Bush Crack on one Vehicle

Wang Xinkui

（Geely GRI， Zhejiang Ningbo 315336）

Abstract： Engine Mount is one key subsystem of Powertrain on one traditional vehicle. It play the important role for vehicle NVH performance. And the anti-torque bracket is the key part of mount system. Its common defect is rubber bush crack. There are a lots of factors can cause this defect， such as design， production， assembly， etc. Therefore， engineer is always confused when facing this defect. The purpose of this article is to systematically show how to deal with this kind of defect via one anti-torque bracket crack case on one sedan. It is also one kind of Lesson & Learn， which can help vehicle design engineer to design and develop one good mount system.

Keywords： Defect Analysis; Anti-torque Bracket; Rubber Bushes; Engine; Mounts System

CLC NO.： U463? Document Code： A? Article ID： 1671-7988（2020）13-150-03

前言

在某款轎車的開發過程中，經常發現發動機懸置抗扭支架的橡膠襯套有開裂現象。雖然這種開裂很輕微，不會導致任何安全隱患，但卻影響到整車的NVH性能;可能會導致量產終端用戶的抱怨。所以，公司和零部件供應商都很重視這個缺陷問題。

經過從設計規范、零部件試驗、供應商制造工藝，到運輸、儲存，再到主機廠裝配、整車道路試驗、路況載荷采集和分析等所有環節進行排查，找到了根本原因和制訂了整改方案;并最終通過整車道路耐久試驗充分驗證了整改方案的有效性。

1 襯套開裂情況描述

1.1 試驗車出現開裂時的行駛里程分布情況

1.2 開裂現象和對整車的主客觀影響

如表1所示，在此車型的整個道路試驗過程中共有13輛試驗車出現襯套開裂現象。細微裂紋基本都是在距橡膠與金屬支架硫化結合部位約5mm處開始出現，之后隨著行駛里程增加而逐漸增大（圖1）。

經過對這13例缺陷進行持續跟蹤，發現剛開始出現裂紋時，主觀上感受不到整車NVH狀態有變化;但隨著裂紋變大，逐漸可以感受到異常抖動和異響（表2）。

通過檢測怠速蠕行工況下駕駛員周邊三個位置（表3），以及抗扭支架襯套表面的振動情況，更直觀地看到了襯套開裂導致的NVH性能劣化（圖2）：

2 開裂的原因分析

通過運用FTA故障樹分析工具，經過從設計規范、零部件試驗、供應商制造工藝，到運輸、儲存，再到主機廠裝配、整車道路試驗和路況載荷等所有環節進行排查，找到了潛在根本原因（圖3）。

3 根本原因確認

根據分析結果，疑似設計規范不滿足實際路況;所以隨機抽取5輛試驗車進行了道路試驗（襯套位置安裝了壓力傳感器）。為了同時考察試驗場和城市路況，分為兩組：專業組三輛車由專業路試員駕駛，業余組兩輛車由普通員工駕駛;分別進行了不同里程的道路試驗（表4）。

道路試驗完成后，通過對傳感器記錄的數據分析，發現專業組的兩輛車在路試過程中記錄的最大載荷超出了橡膠襯套的設計性能規范，但業余組兩輛車路試過程中記錄的最大載荷都在設計規范內（圖4）。

所以，最終確定導致此發動機抗扭支架橡膠襯套開裂的根本原因是襯套的設計性能不滿足實際路況下的載荷。

4 解決方案和驗證

解決方案比較簡單，通過調整橡膠的配方，在不影響NVH性能的前提下，提高了橡膠的耐久性能。新狀態襯套經整車道路強化試驗后未出現開裂現象，??證實方案有效。

5 結論

導致此車型發動機抗扭支架橡膠襯套開裂缺陷的根本原因是襯套的設計性能不滿足實際道路工況下的載荷;在行駛過程中橡膠會快速老化，進而導致橡膠襯套開裂。

這也從側面說明，汽車懸置產品的設計開發工作必須要考慮到實際道路工況的載荷，并根據經驗設置一定的安全系數，這樣才能設計、生產出來滿足終端客戶的產品。

參考文獻

[1] Behrooz Mashadi， David Crolla，Vehicle Powertrain System白先旭，劉永強，譯.汽車動力總成系統.北京，機械工業出版社，2018.

[2] 張勇斌.汽車性能與評價.北京，化學工業出版社，2017.

[3] 龐劍，何華，堪剛.汽車噪聲與振動.北京：北京理工大學出版社， 2006.