王飛龍,朱方敏
(吉利汽車臨海基地,浙江 臺州 317000)
整車上變速器的嘯叫按駕駛模式分為滑行嘯叫、加速嘯叫、勻速嘯叫等。因整車系統的復雜性,此文章提出的解決方案僅針對某一類型因素引起的故障,無法保證適用于所有的變速器嘯叫故障,但卻可以為其提供排查思路和方向。嘯叫雖然對駕駛安全無影響,但車輛駕乘品質、舒適度、客戶抱怨等均會變差。因此,此類故障的解決也應得到重視。
駕乘人員反饋某車型在60~80km/h的速度區間行駛時,無論在緩慢勻加速、勻速或是滑行時,在駕駛艙內均能明顯地感覺到刺耳的聲音。根據反饋的信息,在經過了變速器ABA的互換等更為嚴謹的驗證方案后,初步鎖定嘯叫跟隨變速器轉移。
由于更換變速器總成的費用、工時等較高,且容易引起客戶更大的抱怨。基于此,決定從NVH的角度進行系統性地排查,以挖掘更經濟、快速的解決方案。
通過NVH數據采集及分析,嘯叫頻率在1500Hz左右,分貝值在35dB以上,數據顯示28階嘯叫明顯,基本可以鎖定變速器二級主減齒輪處,如圖1所示。

圖1 NVH數據分析圖
結合CVT變速器的機械結構圖,其二級主減齒輪位置位于圖2所示的齒輪1。拆卸故障齒輪并進行尺寸檢驗,發現其齒輪加工的齒形齒向不規則,齒形齒向凸起嚴重超差,在其他因素不變的情況下,僅更換此齒輪后嘯叫問題解決。其齒形齒向如圖3所示。

圖2 某CVT變速器結構

圖3 齒形齒向凸起嚴重
上文在鎖定故障齒輪后,因為售后市場很難找到與之適配的二級主減齒輪配件且一臺國產CVT變速器價格普遍在5000元以上,整體更換變速器成本較高,基于經濟原則,同時也為了降低客戶的抱怨,進行如下工作的排查。
根據NVH中的振動原理,其頻率的產生及傳遞必然要經過一定的傳遞路徑,通過對傳遞路徑的排查及優化,通過系統耦合效應來降低嘯叫頻率及分貝值,以實現故障的減弱甚至消失。
經過數次的NVH排查及數據分析,鎖定結構路徑中換擋路徑(包括換擋器、換擋拉線、換擋支架、換擋搖臂等)對嘯叫改善作用重大,如圖4所示部件位置。

圖4 傳遞路徑示意
在經過多輪驗證及測試后,總結出如下解決方案。
1)通過在換擋支架與變速器本體之間的固定螺栓上增加隔振墊襯套,減弱由變速器傳來的高頻振動。
2)同時減輕換擋搖臂的質量,改變其結構(取消P擋定位臂),質量減輕后其振動模態也將發生變化。
通過以上的結構優化,傳遞路徑上的系統耦合能夠有效減弱振動頻率和嘯叫分貝值,從而在整車系統上解決了變速器嘯叫問題。
通過上述案例,經濟效益自不必多說。在實際維修保養過程中采用類似的方案,舉一反三,不僅能夠快速地解決車輛問題,也能為客戶省去不小的維修費用,同時降低了客戶對品牌的抱怨度,也為售后維修提供了借鑒。
從技術思維或學術理論上講,此方案同樣也具有一定的借鑒意義,汽車本身就是一個比較復雜的系統,不能頭痛醫頭、腳痛醫腳,應該有整體的意識來進行問題解決和汽車設計。
另外,這一案例也體現了TRIZ中40條發明原理第22條“變害為利原理——通過增加另一個有害作用,消除最初的有害作用,從而解決問題”,如增加隔振膠墊換擋支架的強度變弱后,換擋器手感稍有變化(有害作用),但卻可以消除由其傳遞而來的高頻嘯叫(有害作用),理論聯系實際從而使此維修案例更具實踐意義。