關于某車型前支柱總成漏油問題的原因分析

黃志剛，周 波，黃 宏

（1.浙江吉潤汽車有限公司，浙江 寧波 315000；2.浙江吉潤汽車有限公司寧波杭州灣分公司，浙江 慈溪 315336；3.杭州吉利汽車有限公司，浙江 杭州 310000）

1 引言

2017年7月，某新車型在某試驗場進行車身耐久試驗時，在里程達到891km時，發(fā)生左/右前支柱總成漏油問題。8月，另一輛車身耐久試驗車發(fā)生同樣問題，此次發(fā)生在里程60km時。2018年3月，在鹽城某試驗場進行綜合耐久試驗時，在試驗里程達到4000km時，同樣發(fā)生左/右前支柱總成漏油問題。左/右前支柱總成在路試時多次出現(xiàn)漏油現(xiàn)象，漏油產(chǎn)品批次不同，路試場地不同，路試類型不同，故障里程不同。本文將按照3824法對此問題從研發(fā)、制造、裝配、設備等多個維度對支柱總成漏油現(xiàn)象進行分析，并制定出有效措施，以解決此漏油問題。

2 問題件收集

問題解決小組成員首先對故障件進行收集，收集方式為對試驗車輛進行更換支柱總成。通過故障件收集發(fā)現(xiàn)如下問題，如圖1所示。

圖1 故障件收集

1）故障件1，現(xiàn)象為Rod斷裂，收集數(shù)量為4件。

2）故障件2，現(xiàn)象為Tube Crack/彎曲，收集數(shù)量為2件。

3）故障件3，現(xiàn)象為Stopper脫落，收集數(shù)量為4件。

4）故障件4，現(xiàn)象為Cushion破損，收集數(shù)量為3件。

5）故障件5，現(xiàn)象為Piston環(huán)帶脫落，收集數(shù)量為2件。

通過實物解析，確定故障件的發(fā)生具體部位，決定針對此問題專門成立問題解決小組，主題為某車型前支柱漏油問題改善，項目目標是預計可規(guī)避因設計不足導致的前支柱漏油問題，避免市場大批量爆發(fā)。項目周期：2018年4月～2018年11月。

3 實物解析

3.1 工作原理簡介

當車輛行駛在不平路面時，彈簧受到地面沖擊后發(fā)生形變，而彈簧需要恢復原形時會出現(xiàn)來回振動的現(xiàn)象，減振器可對彈簧起到阻尼作用，抑制彈簧來回擺動。前支柱總成單品與裝配示意圖見圖2。

圖2 前支柱總成單品與裝配示意圖

3.2 實物解析

小組成員先對總成進行確認，確認產(chǎn)品外觀狀態(tài)、是否有磕碰傷等異常狀況。總成確認時發(fā)現(xiàn)，共計6根前支柱總成出現(xiàn)漏油現(xiàn)象，產(chǎn)品見圖3，從外觀觀察，產(chǎn)品外觀有油漬，其余未觀察到異常現(xiàn)象，有待進一步拆解。

圖3 前支柱總成出現(xiàn)漏油

再對零部件狀態(tài)解析，對總成進行拆解（拆解時不允許進行暴力破壞性拆解），對各零部件進行狀態(tài)確認，主要是減振器內(nèi)部各部件。對故障件進行解析，Rod斷裂/彎曲、Tube Crack/彎曲、Stopper脫落、Cushion破損、Piston環(huán)帶脫落、底座異物，其余零部件外觀無問題。

然后對異常零部件進行檢測，檢測內(nèi)容為和本次失效相關的部分。

1）對Rod斷裂件進行分析，為脆性斷裂，說明Rod受力較大/強度偏低。

2）故障件的Rod彎曲，Tube彎曲，Piston環(huán)帶脫落。

3）Rod受力異常后會導致Rod彎曲、Tube彎曲和Piston環(huán)帶脫落等現(xiàn)象，異常點相符。

4）對Tube故障件進行檢測：破壞中間位置和設計位置偏差約22mm，偏上部，說明減振器行程偏上，需對整車姿態(tài)和支柱回彈狀況進行分析，做進一步確認，零件測量見圖4。

圖4 零件測量

5）減振器行程偏上部，將會導致Rod受過大的側(cè)向力，從而導致Rod的斷裂，失效形式和零件檢測結(jié)果相符；需對支柱在整車使用過程的側(cè)向力進行確認。

結(jié)論：故障件失效形式與其他零部件狀態(tài)相符。

4 原因探索

通過故障零件的檢測及原因推測，可以鎖定3個主要影響因素，見圖5，需分別對前支柱Rod側(cè)向力過大、前支柱Rod強度過小、整車姿態(tài)過高進行確認。據(jù)此擬定要因確認計劃表（表1）。

圖5 原因推測

表1 要因確認計劃表

4.1 整車姿態(tài)

由表2數(shù)據(jù)可知，輪心到輪眉的距離，比設計值大約15～20mm，和Tube測量結(jié)果中的破壞位置（比設計位置高22mm）基本相符（些許偏差屬正常現(xiàn)象）。

表2 整車姿態(tài)要因確認

結(jié)論：整車姿態(tài)較高導致前支柱姿態(tài)變化，對前支柱性能造成劣化影響，導致Tube在設計位置偏上22mm處嚴重破裂。經(jīng)小組判定為要因。

4.2 壓縮回彈狀態(tài)確認

1）如圖6分析數(shù)據(jù)，回彈沖擊次數(shù)明顯多于壓縮沖擊次數(shù)。

圖6 壓縮回彈狀態(tài)確認

2）整車姿態(tài)偏高，會導致回彈沖擊次數(shù)增加而壓縮沖擊次數(shù)減少，和整車姿態(tài)確認結(jié)果相符。

結(jié)論：回彈沖擊次數(shù)明顯高于壓縮沖擊次數(shù)，側(cè)面驗證整車姿態(tài)對支柱的劣化影響。

4.3 側(cè)向力測量

利用系統(tǒng)對前支柱使用數(shù)據(jù)進行采集，從圖7中可以看出，Piston位置最大側(cè)向載荷為5178N，載荷過大。

圖7 側(cè)向力測量統(tǒng)計表

結(jié)論：Piston載荷過大，導致Rod端部斷裂。經(jīng)小組判定為要因。

4.4 Rod強度耐久

如圖8所示，支柱總成進行產(chǎn)品耐久試驗合格，試驗后部件無變形和破損，且減振器無漏油以及異響發(fā)生，試驗結(jié)論滿足設計要求。Rod強度耐久經(jīng)小組判定為非要因。

圖8 支柱總成耐久試驗報告

4.5 要因確認結(jié)論表

要因確認結(jié)論表見表3。

表3 要因確認結(jié)論表

5 制定對策

為保證100%消除前支柱總成漏油，針對Rod側(cè)向力偏大的要因，采取的根治措施是減小彈簧偏心角，并通過對產(chǎn)品重新進行路試來驗證該措施有效性。試驗表明，減小彈簧偏心角，Piston最大側(cè)向載荷由5178N減小至4595N，效果顯著，見圖9。

圖9 側(cè)向力CAE分析

針對整車姿態(tài)過高的要因，采取措施是減小彈簧載荷，并通過對產(chǎn)品重新進行路試來驗證該措施有效性。減小彈簧載荷，降低整車姿態(tài)后，由圖10統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以看出，回彈沖擊次數(shù)由8.5/9.5減少至1.6/0.2，措施可接受，效果顯著。最后為保證產(chǎn)品性能，對Rod強度做優(yōu)化提升，將M8外螺紋更改為M10外螺紋。

圖10 整車姿態(tài)分析

6 效果驗證

為進一步驗證措施有效性，將變更后的左/右前支柱總成裝到試驗樣車上在鹽城路試場進行綜合耐久驗證，進行（100+5）個循環(huán)（試驗要求進行100個循環(huán)），試驗后前支柱總成未發(fā)生漏油現(xiàn)象。綜合耐久試驗后總成見圖11。最后將措施固化到研發(fā)文件中形成標準，并持續(xù)對市場端進行跟蹤，均未再現(xiàn)前支柱總成漏油問題，證明措施切實有效。

圖11 綜合耐久試驗后總成圖

7 結(jié)語

通過對某車型前支柱總成漏油故障解決，期間經(jīng)過了問題件收集、實物解析、原因分析、對策制定、效果驗證5個步驟，真正找到了前支柱總成漏油的根本原因，并針對前支柱總成漏油的要因制定了相應的整改措施，經(jīng)驗證后證實有效。在解決該車型前支柱總成漏油故障的同時，我們也對集團內(nèi)同樣參數(shù)的前支柱總成車型進行橫向排查，修訂了企業(yè)標準，防止其他車型出現(xiàn)類似問題。通過此項目改善，對前支柱總成的性能有了更深一步了解，遇到問題要系統(tǒng)分析，對零部件進行拆解及故障再現(xiàn)分析，挖掘問題真因，制定整改計劃，整改完成后，對相應試驗進行進一步驗證，確保方案的有效性。通過本次改善項目活動，小組完成了預定的目標值，將該車型前支柱總成漏油故障徹底消除。

針對其他零部件依然存在一些品質(zhì)問題，通過此次改善橫向推廣、排查，切實根據(jù)客戶使用實際工況、駕駛習慣等優(yōu)化零部件，提升國產(chǎn)汽車的整車品質(zhì)及市場形象！