乘用车座椅系统常见异响问题分析与对策

2020-04-10 20:38:30·  来源:座椅检测知多少  
 
汽车座椅是整车上和乘员直接接触的一个重要部件,也是影响整车NVH性能的关键部件。本文在参考大量文献的基础上介绍了常见座椅系统振动异响问题的产生原因和解决
汽车座椅是整车上和乘员直接接触的一个重要部件,也是影响整车NVH性能的关键部件。本文在参考大量文献的基础上介绍了常见座椅系统振动异响问题的产生原因和解决措施,希望对后续座椅的开发提供借鉴。
 
1、异响产生的机理
 
根据异响产生的机理可以分为3类:
①振动声(Buzz):结构振动或共振发出的嗡嗡的声音。共振异响主要是指座椅与整车发动机振动频率或传递到车身地板的振动共振造成的。共振异响主要是在前期设计时座椅的固定频率和发动机及其他综合因素的固有频率相同导致,共振异响一旦在验证过程中发生是需要花费相当的代价去解决的。常见的共振异响主要有头枕、靠背等。
②摩擦声(Squeak):物体表面接触滑动、摩擦产生的尖锐的吱吱声。主要发生在接触的两个或多个零部件,有相对运动、摩擦的零部件中。常见的问题有:前排座椅与副仪表板之间的摩擦异响、坐盆悬簧钢丝与坐盆骨架因乘坐者挤压产生的摩擦异响、发泡与骨架之间的摩擦异响、塑料护板与面料之间的摩擦异响、调节手柄与塑料护板摩擦异响、面料与面料之间的摩擦异响、安全带锁扣与面料的摩擦异响等。
③敲击声(Rattle):相邻零部件之间撞击产生的叮叮、咔哒、啪啪和哒哒等敲击声。主要的问题有靠背锁与车身锁钩之间的敲击声、线束与骨架在运动过程中的敲击声、头枕导杆与头枕导套之间的敲击声、靠背拉链与金属背板或塑料背板之间的敲击声等。
 
产生异响的原因主要有尺寸公差、装配精度、接触面材料的兼容性、结构设计问题和产品质量问题等等。由于异响的成因相当复杂而且很难被模拟出来,因此解决异响问题一直是困扰整车厂和供应商的难题。
 
2、座椅常见异响问题
乘用车座椅设计一般分为前后两排,前2后3共5个座位。为了增大车辆可利用空间,后排座椅通常设计成可折叠式。前排座椅系统是由头枕、骨架(包括靠背骨架、坐垫骨架)、发泡(包括头枕发泡、靠背发泡、坐垫发泡)、面套(包括靠背面套、坐垫面套)以及饰板等部件组成。
 
乘用车后排座椅通常由两部分组成,分别有1个座位和2个座位,习惯上称之为后排4分座椅和后排6分座椅,两个座椅可以独立活动,有时候后排座椅也设计成一个整体形式。
 
座椅坐垫与车身用铰链连接,可以翻转至竖直位置。座椅靠背通过轴销与U型槽的销孔间隙配合与车身连接,可以自由向前翻转至水平,用靠背锁与车身锁扣接触卡紧。使用时先把座椅坐垫翻至竖直,向上拉起解锁绳使座椅靠背锁脱离锁扣,再翻转靠背至水平位置,座椅靠背平铺在后车厢,从而腾出空间以供顾客装货。
 
座椅系统异响按发出部位的不同,可细分为头枕异响、靠背异响、坐垫异响、手柄异响等。座椅系统异响按产生机理,大致可分为座椅内部构件之间相对运动的摩擦异响、撞击异响和座椅系统与周边间相对运动产生的摩擦异响、撞击异响。
 
2.1 - 座椅头枕异响
问题:某车型在强化路面上出现座椅头枕抖动异响的现象。
 
原因分析:检查发现异响来源于头枕与座椅骨架的配合关系不良。头枕导套内径与头枕导杆外径配合间隙为0.9-1.2mm,过大的间隙导致头枕晃动,进而引发头枕导杆与头枕杆锁片相碰,产生异响。
 
对策:将头枕导套内部加筋,加筋后的孔径与头枕导杆直径相配合,配合间隙为0-0.3mm,同时实物做润滑处理以减小头枕操作力。通过改善头枕导杆和头枕导套的配合间隙问题得到圆满解决。
 
2.2 - 座椅靠背异响问题1
 
问题:某车型驾驶员坐上座椅靠向靠背时,座椅靠背会发出“咯吱咯吱”的异响声。
 
原因分析:经检查发现靠背钢丝末端与靠背骨架之间是金属与金属的直接接触,是产生异响的主要原因;此外内表面光滑的靠背发泡直接接触靠背骨架,也会产生轻微异响。
 
对策:更改两者的接触方式即可消除异响。具体方案为:靠背钢丝末端采用包塑工艺,使得钢丝表面的塑料层与靠背骨架接触;靠背发泡内表面的无纺布增加到发泡边缘,使得无纺布与靠背骨架接触。
 
此外,坐盆与钢丝悬簧处也容易发生类似异响。
 
2.3 - 座椅靠背异响问题2
 
问题:某车型驾驶员在座椅上调整坐姿时,座椅靠背内部会发出“格叽格叽”异响声。用手按压座椅靠背,异响会再次出现。
原因分析:经检查发现靠背网格钢丝与靠背侧板连接处Z向存在晃动量,当用力快速按压时产生异响。
对策:整改措施即为消除此晃动量:改变网格钢丝的折弯角度,使得靠背网格钢丝与靠背侧板连接牢靠。
 
2.4 - 座椅靠背异响问题3
问题:某车型后排座椅使用中,压靠靠背侧翼,与立柱饰板发出摩擦异响。
原因分析:检查发现座椅面与立柱面设计状态预留有5mm间隙。但当靠背晃动时,座椅面与立柱面存在运动摩擦,产生异响。
对策:修改座椅发泡,使座椅面与立柱面正常位置干涉,避免发生运动摩擦;或者将摩擦部位面料由皮革改为织物。
 
2.5 - 座椅坐垫异响
问题:某车型行驶中,安全带插锁与座椅面料间有摩擦异响。
原因分析:检查发现安全带插锁与面料干涉,车辆行驶时插锁与座椅之间运动摩擦导致异响。
对策:将插锁与面料隔开,或者将插锁安装点增加垫圈垫高插锁,或者在插锁背面贴上毛毡,避免插锁与面料直接接触。
 
2.6 - 座椅把手异响
问题:某车型座椅前后调节把手异响。
原因分析:检查发现座椅前后调节导轨锁止机构较为松旷,较大的间隙导致异响产生。
对策:通过更改锁止弹簧的折弯角度,增大弹簧的预紧力,可以减少滑轨操纵杆的晃动程度,进而达到消除异响的目的。
 
2.7 - 座椅解锁手柄异响
问题:某座椅高度调节手柄在操作时会产生异响。
原因分析:检查发现高度调节手柄与侧饰板间隙过小(0.5mm),调节过程中两者干涉,刮擦导致异响。
对策:将调高手柄与侧饰板间隙增大到3mm,操作时异响现象消除。
 
2.8 - 座椅靠背锁异响
问题:某车型当坐在后排座椅并靠向座椅靠背时,座椅靠背锁止机构处会出现“格叽格叽”的撞击异响声。用手晃动座椅靠背时,靠背锁止机构有明显的松旷异响。
 
原因分析:1.橡胶垫块高度不足,导致过盈量不足;2.橡胶垫块弹性不足,易变形,增大了锁舌与锁杆的间隙;3.靠背锁锁舌没有限位,导致锁杆过分挤压锁舌,一方面接触到靠背锁外壳体,导致磨损现象,另一方面增大了锁舌与锁杆的间隙,从而产生晃动;4.车身安装孔位影响靠背上支架锁杆的安装角度,使得靠背锁与锁杆之间存在晃动量。
 
对策:1.橡胶垫块高度增加 2.2mm,由原来的4.5mm改为6.7mm;2.橡胶垫块邵氏硬度(HA)增加,由55改为65,断裂伸长率增加,由不小于320改为不小于380;3.靠背锁锁舌直线部分增加0.58mm,圆弧半径增大0.67mm,起到限位作用。综合各种措施消除靠背锁杆间隙,异响消除。
 
2.9 - 座椅共振异响
 
问题:某车型以某一车速行驶在颠簸路面上,座椅出现严重晃动现象。
 
原因分析:检测发现座椅振动能量主要集中在13Hz。座椅一阶模态频率较低与整车行驶中部分模态重合,产生共振现象。
对策:方法1:需要提高座椅模态,错开整车常见模态3Hz以上。提高座椅的模态可以提高座椅刚度、优化靠背质量分布;方法2:减小振动幅值,如在座椅靠背上布置质量块、动态吸振器等。
 
2.10 - 前排座椅与副仪表板之间异响
 
问题:调节前排座椅前后位置时,座椅与副仪表板之间出现异响。
原因分析:检查发现座椅与副仪表板之间间隙过小,发生干涉现象。
对策:方法1:增大座椅与副仪表板之间间隙;方法2:座椅与副仪表板之间接触由皮革改为同颜色面料。
 
2.11 - 座椅靠背皮革摩擦异响
问题:调节靠背位置时,靠背上皮革与坐垫上皮革之间出现异响。
原因分析:检查发现靠背上皮革与坐垫上皮革之间出现摩擦,是造成异响的原因。
对策:方法1:靠背与坐垫不可视区域皮革面料改为同颜色的织物面料;方法2:在靠背皮革和坐垫皮革接触位置涂消音蜡等(治标不治本)。
 
2.12 - 座椅坐盆异响
问题:车辆行驶过程中,坐盆位置出现哒哒的敲击声。
原因分析:检查发现,坐盆线束未卡紧,敲击坐盆产生异响。
对策:线束固定牢靠,避免与其他部件相撞。
 
参考文献
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