10.16638/jki.1671-7988.2017.08.073
牛向毫，高继奎，邓利攀，裴艳景
（奇瑞汽车河南有限公司，河南开封475000）
摘要：文章简要论述了某车型前减震器漏油的原因以及解决方法。通过对减震器漏油的分析及生产设备的排查，为后续零部件一致性控制提供借鉴，为汽车设计中整体布置提供参考。
关键词：减震器；漏油；侧向力；封口
中图分类号：U472.4 文献标识码：A 文章编号：1671-7988 (2017)08-213-03
On passenger car shock absorber oil analysis and solve
Niu Xiangkui, Gao Jikui, Deng Lipan, Pei Yanjing
( Chery automobile co., LTD., Henan Kaifeng 475000 )
Abstract: This paper briefly discusses the causes and solutions of the front shock absorber oil leakage. Through the analysis of the oil leakage of the shock absorber and the investigation of the production equipment, it can provide reference for the following parts consistency control.
Keywords: shock absorber; oil leakage; Lateral force; seal
CLC NO.: U472.4 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)08-213-03
引言
汽车减震器是悬架系统中一个重要的阻尼元件，汽车设计时，必须充分考虑减震器与整车的匹配，从而达到汽车行驶中舒适、平稳、操控稳定等性能。减震器油液的泄露，将造成减震性能降低，甚至失效，对整个舒适性、稳定性及操控产生极大影响，甚至影响行驶安全。因此解决减震器漏油是对整车厂、制造厂十分迫切的事情。
本文从实际案例出发，分析了造成漏油的原因，提出了相应的解决办法，并应用于实际生产中，得到了良好的效果。
1、过程描述
2015年7月份，某车型在市场中，减震器漏油问题千台车故障率达到了5（正常范围在1~2左右），在调取了3个月的市场数据后，发现呈逐步上升趋势。市场反馈的敏感性，使大家意识到，此问题必须马上解决。
2、原因解析
2.1 故障件问题确认
选取10例故障件拆解，检测油量。油量注入标准，235+/-5ml。
表
1
根据拆解后油量检测的结果，发现此批件在2KM~5KM 内损失超过5%，确实存在漏油现象。
2.2 故障件关键要素分析
零部件因素：影响漏油的主要因素为关联件尺寸、油封材料、油品杂质、活塞杆粗糙度等；
工艺生产过程：储油缸和连杆焊接、封口、油封装配
对关键零部件油封、活塞杆、导向器及外筒尺寸进行确
作者简介：牛向毫，男（1982.12-），本科，就职于奇瑞汽车河南有限公司。专业：金属材料工程。
牛向毫 等：关于乘用车前减震器漏油的分析和解决 214
2017年第8期 认：
表
2
测量结果显示，各项尺寸均满足要求，不存在零部件尺寸的问题。
油封材料：对故障件油封进行显微镜检测，无破损，无老化。牌号符合技术要求。
汽车减震器
油品杂质检测：
图1
通过检测过程，发现使用后的减震油并未污染，成仍有原，且杂质量在5.7mg ，远低于40mg 的标准。因此油品并不存在问题。
活塞杆粗糙度：标准Ra ＜1.6，实际Ra ＜1.4，符合技术要求。且外观无磕碰、印痕等外观问题。
同时，通过对故障件油封尺寸、油品杂质、活塞外观的确认，也证明了在焊接过程、油封装配过程能够满足要求。
下一步是对封口进行确认，由于封口后无法直接测量减震器的封口尺寸，我们决定通过两种途径进行分析，即故障还原法和设备排查。
1）设备排查
此减震器封口工艺采用的是四点铆压技术，通过对压力、吨位排查，满足所需要求。继续对工装进行排查，发现一个铆压点公差为0.6mm ，另外三个点的公差为0.1mm,0.2mm, 0.1mm 。工装要求为偏差0~0.6mm 。
设备工装出现偏差，不合格几率上升，因此决定将工装偏差调整到0.1mm 的范围。
2）故障还原分析
选取故障件进行充气增压，高频高压示功试验，迫使故障再现，然后进行气体泄漏量检测：
根据试验结果，入水有极轻微泄漏，由于油封采用的是
不充气油封，高压下轻微漏气不能判断为漏油，属于正常结果。通过充气后反弹力的检测，及气油融合，反弹气压损失在30%以内均可接受，实际损失量不足15%。因此判断此批故障件无漏油现象。
图2
通过问题解决小组的共同讨论，目前唯一未考虑的变量为与车型的匹配，及侧倾角α角度额外受力(如右图所示)。由于试验验证考虑的是主要承载力的方向，即Z 向力的作用，未考虑X 、Y 向力的作用，而此车型设计的特殊性，就在于Y 向受力比其他车型大。因此设计一种包含侧向力的非常规试验成为出漏油点的关键所在。
最终设计试验方案为：故障件充气增压，增加封口部位的X 、Y 方向的力（刀口钳），然后判断是否漏油。
图3 整车结构图
待挤压力到达一定程度后，故障件大量气体和油液从油封处喷出。而漏气位置集中在封口稍高位置的右侧。
通过对比发现，此位置即是工装0.6mm 位置的区域。 最终漏油原因进行确定：漏油是因为封口工装的偏差导致的封口尺寸处于极差，进而使得油封外缘与外筒的承压能力不足，在侧向力的作用下导致的漏油。如不及时调整，则可能市场漏油故障率会持续升高。
3、解决方案
通过分析结果，需要重新制定封口工装的公差，且需要立即对封口工装进行校正。
最终方案为：设备四点高度公差由0~0.6mm ，调整为0~0.3mm 以内，并列入FMEMA ，控制计划中。
汽车实用技术
215 2017年第8期
4、方案验证
设备调整后，对新生产的减震器进行破坏性验证： 充气后高速示功验证：
表
3
增加侧向力验证：
表
4
验证结果非常理想，改进方案有效。
5、结论
1）通过对减震器漏油典型案例的分析验证可知，减震器关键过程特性必须与整车的需求相匹配，针对不同车型，设定不同的工艺参数，同时生产过程不断追求精细化。
2）从整车设计的角度，在不影响舒适型的前提下，尽量
减少减震器轴向角度，进而减少侧向力，增强减震器的使用寿命。
3）问题分析时充分考虑失效模式影响因素，多方法结合分析与解决问题。首先确认故障，再逐一排查关键影响因素，采用正向排查与故障还原法最终确认要因，再制定对应的整改措施。
（上接第183页）
根据前述分析方法，得到优化方案静强度和疲劳分析结果，最大应力由460 MPa 下降到171MPa ，而且有效缓解了应力集中现象；疲劳寿命大幅提升，由192次提升到2.0×106
次。优化方案效果明显，分析结果见图17和图18。
对优化方案进行装车试验，截止目前已行驶5000公里，横向稳定杆支架未出现断裂。
图17 优化方案静强度 图18 优化方案疲劳寿命
计算结果 计算结果
5、结束语
文中利用Hyperworks 、Femfat 软件相结合的仿真平台，对横向推力杆支架断裂问题进行了系统分析，并有效解决了问题。结论如下：
（1）对横向推力杆和支架进行贴片，测得横向稳定杆的轴向力，作为横向推力杆有限元分析的边界条件。
（2）通过有限元计算结果与测试结果的比较可知，在对横向推力杆支架进行有限元分析时，建立的有限元模型是正
确的，分析过程中约束及加载与试验工况相似，两者之间的误差能够满足工程要求。
（3）以静强度分析结果为输入，通过疲劳软件进一步分析横向推力杆支架的疲劳寿命，得到寿命最低点，疲劳分析结果与试验失效位置一致，进一步验证有限元分析的可靠性。
（4）对改进前后的支架疲劳寿命进行对比分析，改进方案显著降低了支架上的应力，提高了支架的疲劳寿命，经实际装车道路试验，改进方案有效解决了横向推力杆支架断裂的问题。
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