汽车内饰件异响控制研究

汽车内饰件异响控制研究

王少杰

长城汽车股份有限公司河北省汽车技术创新中心 河北 保定 071000

摘要：在驾驶汽车时如遇到汽车内饰件异响，会给乘客的乘车体验带来很大的不良体验。然而产生内饰件异响的原因和因素比较多且复杂，很多情况需通过设计优化的方式来改进调整。本文通过分析汽车内饰件异响的分类和产生原因，进而针对异响提出排查方法及优化方法以供参考借鉴。

关键词：内饰件  异响  原因  控制

    汽车内饰件是指由车门面板、车门嵌入板、车门立柱、遮阳板、车顶蓬蒙板、后窗台板、行李箱侧壁板、车门储物盒、驾驶座椅后壁、仪表盘板、方向盘等部分组成的、使用者可以直接感知触摸并使用到的各种汽车系统零件。近年来人们也越来越追求乘坐汽车的舒适性，汽车内饰的直观感受直接影响到乘客的乘坐体验，而汽车异响问题在目前绝大部分汽车品牌里面都有存在，客户容易感知但排查解决起来较为复杂，因此各厂商也日渐重视起来。

一、汽车内饰件异响的分类及原因

汽车异响是指零部件或整车受到外力时零部件产生局部共振、部件之间相互摩擦、敲击等产生的与原配件声音不符的一类声音。而汽车内饰件的异响依照异响产生的机理有分为三类：一是振动声，经过结构性振动或共振发出的声音，声音一般为较为低沉，如“嗡嗡”声；二是摩擦声，汽车部件表面接触滑动、摩擦发出的声音，该声音一般比较尖锐刺耳，具体发出的声音会由于相互摩擦的材质不同而不一样；三是敲击声，两个或多个相邻零部件发生撞击发出的不连续的声音，如“咔嗒”声；

汽车内饰件产生异响的原因有多种多样，主要为尺寸公差、装配精度、接触面材料的兼容性、结构设计、产品质量问题等等。据不完全统计，53%的内饰异响是由于各种结构设计不合理导致的“固定不牢靠”引起的，其他原因按占比顺序分别为“缺少隔断处理”、“预留间隙不足”、“材料选择不合理”、“结构强度不足”，因此本文主要分析的是结构设计问题和尺寸公差的问题。

汽车内饰件的材料主要是PC、ABS等工程塑料，同时各零件相连也往往采用卡扣卡接或者螺钉紧固的方式进行固定。卡扣卡接的好处是卡接相对方便，装配效率高，然而它也会有以下不足的地方：一是卡接后没有固定牢固，汽车在行驶过程卡接的位置会产生一定的位置移动；二是会受到周围环境影响，比如外界温度和各件承受负荷变化之类，原本螺钉紧固得刚好的位置会变得松动。各部件之间如果没有预留足够的运动空间或者增加相应的减震措施，很容易在汽车行驶过程产生各种碰撞、摩擦类的异响问题；三是汽车内饰的各零部件总和在结构上本来会存在弱点，导致很容易产生共振类的异响；综上各种原因，在新车型开发的初期可以对上述各个情况作充分的考虑和测验。

二、汽车内饰件异响问题控制方法

（一）搭建异响问题案例库

由于导致汽车异响问题的原因复杂多样，乘客感知后不一定可以及时复现，这对于厂商在进行维修定位问题的时候带来一定的难度，因此多渠道汇总收集汽车内饰件异响的案例，提高样本量，完善异响情况的案例知识库，通过这个方式可以为后续的问题排查提供一定的借鉴和参考。案例库每个案例的内容维度可以包括但不仅限于问题车型、问题反馈、问题图片或者视频、原因分析、解决措施、效果验证、后期设计规避方案、验证手段、完成进度等。

（二）编制汽车异响开发指南

    搭建汇总了异响情况案例库之后，可以及时对各类异响案例进行总结和规避升华，总结一份《异响开发指南》或《异响设计检查表》，搭建异响问题的检查机制并规范检查流程，逐步制作完善《异响设计检查表》，也可以利用《预防重复发生清单》等方式，在收集、规整异响案例的基础上，及时把这些案例情况反向应用到产品设计开发过程里面，对照着汇总的异响案例逐一进行排查规避，针对已发现、定位的异响问题分类编制《异响设计指南》并当做一个小项目进行交付，以用于指导项目参与人规避以往的异响问题，此外整车性能和NVH性能的专业人士也可以参与或主导异响设计指南的编制和排查工作，从而让整个异响开发指南的作用和价值最大化。

（三）重视验证和排查方法，尽量避免低级错误

针对不同原因导致的汽车内饰件异响问题，有相应的检查和验证方法，详细如下表格1；可以充分利用这些方法并强制应用在内饰开发的检查流程里面。

1、预留间隙不足和缺少隔断措施处理的排查方法

   关于这2个异响问题的原因排查方面，可以采用CATIA里面的“Clash Check”功能，提前调齐所有的相关零件，全部确认好所有5毫米以下的间隙，避免遗漏个别间隙小的零件从而导致后面出现异响情况，从而最大程度减少低级错误。

2、结构强度不够的排查方法

    针对结构强度不够的情况，现今有对于汽车内饰件有模流分析和CAE模态分析两种分析方法来进行排查，这两种分析方法准确度高，使用广泛，可以采用这些方法来辅助检查产品的刚度、强度、模态和潜在的变形机理，找到潜在异响源头并通过优化结构、CAE验证等方法以保证在产品数据设计阶段就把问题提前消除，CAE 分析有间接分析和直接分析两种，间隙分析如模态、动刚度、静刚度、VTF（振动传递函数）等，用来评估车身对内饰异响灵敏度影响及模态是否耦合导致共振问题。此外还可以通过模态试验、台架振动异响试验、整车振动异响路试试验等物流试验方法来测试异响源头，提前规避异响情况出现，从而避免车辆流入市场后影响用户的使用体验。

3、材料选择错误的规避方法

    当遇到选择错误材料的情况时，可以采用材料摩擦系数匹配表来做材料与材料之间的匹配以确认材料之间发生异响的可能性，当确认有可能发生异响或一定会产生异响时，及时更换材料进行规避，这个工作可以整合到异响案例库以及异响开发指南里面合并检查。

4、固定不牢固的规避方法

目前来说固定不牢固是发生频率最高但是有效的检查手段最少、最难规避的一个问题。固定不牢固这个情况相对比前面其他问题的出现来说，对产品设计人员的设计经验要求更高。建议可以往这几个方面进行规避：

1）所有设计产品结构的方案，保证可以满足设计规范或者设计指南的要求；

2）优先使用成熟的结构，如果有新型的结构，需要先经过验证，验证没问题后再应用到量产的方案；

3）对于参考车、基础车型，如果安装点的数量和位置有产生变化，需要有充分的论据并经过严格的评审，同时还需要经过快速的样件验证测试；

4）对方案、断面以及数据等内容充分利用专家资源进行严守把关，充分利用专家的经验尽早发现结构设计的缺陷并及时解决；

5）针对卡扣、螺钉等标准件的匹配结构，归纳总结出公司的标准结构库并加以推广应用，以便于在后续的产品设计中直接调用数据库里面的标准结构（含标准件）。

三、结束语

    汽车内饰件的异响问题产生的原因复杂多样而且排查解决的难度也比较大，由于大多数异响问题的产生都是由于设计缺陷导致的，因此可以通过提前借助各种技术手段如CAE进行模态计算、模流分析等，归纳总结以往的异响案例并形成异响问题设计开发指南，深入严守设计阶段的数据排查等方式，从而更加有效的规避汽车内饰异响问题的发生，保证异响问题在产品设计阶段已经解决消除，规避异响问题带入流向市场，从而避免用户在日常使用中出现异响以影响使用体验进而影响品牌知名度和影响力！

参考文献：

[1]蒋雄,邱德平.汽车内饰塑料件NVH异响改善[J].汽车工程师，2018

[2]任锡娟,刘斌,沈沉.汽车内饰件振动异响探测方法研究[J].上海汽车，2015

[3]李 颖琎，孙 跃 辉 ，王 卓.汽车仪表板异响 分析研究[G]//Altair 2009 HyperWorks 技术大会论文集.上海：Altair 公司,2009

[4]魏秋君,宋凯,刘亚彬.2015中国汽车工程学会年会论文集[C]，上海,魏秋君,2015