汽车扭杆调整臂总成异响的分析与解决

李明心 王金霞

摘 要：本文对一起SUV车型的扭杆弹簧调整臂总成引起异响进行了分析，通过分析扭杆弹簧调整臂总成的摩擦系数的变化，发现摩擦系数变小，会导致整车在制动过程中的异响。

关键词：扭杆；异响；摩擦系数；表面处理

扭杆弹簧是一种利用扭杆的扭转变形的弹性元件，扭杆弹簧单位体积的变形能较大，其值要显著大于常见的钢板弹簧，同时具有较高的疲劳寿命，因其结构简单、紧凑，易于在汽车上布置，常用于轻型汽车和越野汽车的悬架系统。由于扭杆弹簧一般固定在车架或车身上，因而悬架非簧载质量较小，有利于提高汽车行驶平顺性。

1 问题描述

我司某车型即采用扭杆弹簧结构，扭杆弹簧一端通过花键连接在扭杆弹簧座，另外一端通过扭杆调整臂固定在车架上。在整车路试过程中发现：在整车制动过程中出现底盘异响，即中等强度和紧急制动时底盘扭杆弹簧调整臂总成处出现“咔”的一声，响声很大，前进和倒车制动时依次反复出现。

2 原因分析

经现场排查是扭杆弹簧调整臂总成与扭杆弹簧调整臂螺栓发生前后方向相对运动产生干涉造成异响。

扭杆弹簧调整臂总成表面处理为喷塑处理，扭杆弹簧调整臂总成为借用其他車型（表面处理为镀彩锌），供方和尺寸均没有发生变化，经检测确认尺寸和原来镀彩锌件相同。装配镀彩锌件扭杆弹簧调整臂总成后故障排除，故障没有再现。

将扭杆弹簧调整臂总成上与车架和螺栓上部半圆块接触部位的喷塑层全部去除后进行装配，异响消除，说明异响原因为扭杆弹簧调整臂总成采用喷塑的表面处理所致。

综上：经分析异响产生的主要原因是表面镀彩锌改为表面喷塑后，导致扭杆调整臂与扭杆上垫块摩擦系数降低，制动过程中，制动力矩使汽车的前后轴荷发生变化，汽车表现出“点头”现象，扭杆弹簧冲击扭杆弹簧调整臂总成，导致车架之间出现前后相对错动，造成扭杆弹簧调整臂和螺栓干涉产生异响。

3 对策制定

此车型设计之初扭杆扭杆弹簧调整臂总成采用喷塑处理，相对于镀彩锌的优点如下：

①喷塑表面粗糙度低于镀彩锌表面粗糙度，更有利于滑块的运动。

②镀彩锌层比较薄，滑块与扭杆调整臂在摩擦过程中将很快磨损，容易导致零件早期生锈，而喷塑涂层相对镀彩锌涂层要厚得多，且附着牢固，能够更长时间的耐磨损，提升零部件的耐腐蚀能力。

③现供货状态镀彩锌件，不能满足出口法规要求。

因此车型需考虑出口及防锈处理，并满足相应的法规要求，制定以下两种方案：

方案一：扭杆弹簧调整臂总成喷塑处理，装配前在滑块或扭杆调整臂上涂抹少量润滑脂，以消除前期的异响。喷塑产品经过一段时间的磨合后， 滑块和扭杆弹簧调整臂之间接触更加顺滑，异响将会逐渐消失。

方案二：扭杆弹簧调整臂总成采用镀白锌处理，摩擦系数同镀彩锌的一致。

方案对比：

①厂家反馈长期在为其他公司提供类似功能的扭杆弹簧调整臂总成，均采用喷塑工艺，未见关于摩擦异响或生锈的投诉，说明喷塑工艺能满足产品使用要求。

②如采用镀白锌工艺来进行防腐，缺点如下：

a白锌层比较薄，难以遮盖板材表面的缺陷（如麻点、斑纹等），需要采用冷轧板材来表面质量，相对而言板材价格同样需要提高；

b该产品用于出口，必须采用环保镀白锌工艺，而目前的环保镀白锌工艺成本均远远高于普通镀彩锌工艺成本。

经综合测算，如果该扭杆弹簧调整臂总成由喷塑工艺调整为镀白锌工艺，则单件产品将提高3元左右。

综合评估：结合我司车型规划战略，考虑产品质量对产品溢价能力，如采用喷塑工艺，因我司车型较大，出现异响概率较大，将严重影响我司整车品质。扭杆弹簧调整臂总成采用镀白锌处理，摩擦系数同镀彩锌的一致，可完全避免异响问题的发生，故采用成本较高的镀白锌处理。

经对镀白锌扭杆弹簧调整臂总成进行装车验证，在紧急制动工况下，未出现异响问题。

4 总结

在零部件设计验证过程中，需充分考虑相关性能参数变化，对于整车的影响。诸如此问题的发生，即是因零部件摩擦系数低，在整车制动过程中，制动力矩使汽车的前后轴荷发生变化，汽车表现出“点头”现象，扭杆弹簧冲击扭杆弹簧调整臂总成，导致车架之间出现前后相对错动，造成扭杆弹簧调整臂和螺栓干涉产生异响。

在国内外汽车市场竞争日益激烈的今天，对于汽车产品的精致感知更加敏感，如何提高产品质量，关注产品细节已经成为各大汽车厂商的战略，在平衡成本与产品质量之间，往往会选择产品质量的提升。类似于此类异响问题，发生时整车发生短暂振动，伴随“咔咔”的明显感知的异响，会严重影响顾客的判断，增加对产品质量的怀疑，降低对产品品牌的信任度。所以我司通过提升成本、保证质量，来解决此类问题。