[摘 要]对某商用车发动机悬置系统潜在的失效模式及机制进行研究，以悬置刚度参数和位置参数为优化设计变量，考虑悬置系统螺栓载荷、支架强度及减振垫刚度偏差对提高动力总成悬置系统NVH的关系，针对设计与工艺过程中影响产品可靠性的因素提出改善措施。
　　[关键词]螺栓载荷 减振垫刚度偏差 抗拉强度
　　中图分类号：U463.33 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）37-0021-01
　　前言：
　　悬置支架、减振垫是动力总成悬置系统中关键部件之一，起到支撑动力总成、连接减震部件、传递震动载荷的功能，其性能和可靠性设计直接影响悬置系统的隔振率及系统可靠性；近年来某汽车发动机悬置系统，频繁出现支架螺栓断裂、套筒磨损断裂、减震垫胶体断裂等故障，严重影响系统可靠性。
　　一、悬置系统失效特性研究
　　发动机悬置系统部件构成主要由前悬减震垫、前支架、后悬减震垫、后支架组成，针对动力总成悬置支架产生开裂失效模式的工况，结合某商用车市场失效数据统计分析，发现前悬减震垫、前悬支架故障率较高，后悬减震垫、后悬支架故障率较低，不作为重点关注项。通过试验数据的采集確认主要失效模式：
　　1、前悬减震垫失效模式
　　a） 螺栓断裂
　　b）安装孔径变形
　　c） 螺栓锁紧螺母松脱
　　d）软垫滑扣
　　e） 软垫胶体断裂形
　　f） 支架开裂
　　2、前悬支架失效模式
　　a） 支承开裂
　　b）螺栓断裂
　　c） 通孔内侧磨损严重
　　二、悬置系统失效原因判定
　　1、市场调研数据采集
　　对X3000匹配WP13车型重载车型进行实际市场调研，对悬置系统所受载荷进行测试：
　　2、螺栓载荷对标
　　D品牌车型悬置螺栓载荷最大，G品牌旗舰载荷最小；该商用车悬置螺栓的载荷受力优于大部分进口车型，在国内车型中处于居中水平。
　　3、螺栓松动对标
　　因悬置布置采用五点形式，某车系螺栓受力较同类车型小；主流车型减振垫均存在偏心距，某车系偏心距引起的螺栓受力处于较低水平；主要区别在于螺栓防松方案，大部分竞品采用带齿法兰面。
　　4、原因判定
　　a） 对某车型前悬减振垫进行市场故障率统计分析：
　　螺栓松动造成减振垫故障占总故障件的39.9%；对悬置系统螺栓防松能力进行提升，以进一步降低减振垫故障率问题。
　　b） 支架存在铸造缺陷，导致支架强度下降，造成断裂。
　　c） 减振垫刚度偏差对整车NVH舒适性和动力总成定位有较大影响。目前在用的减振垫刚度允许偏差范围为±15%，实际供货最大刚度偏差30%以上。
　　三、悬置系统的优化设计
　　1、螺栓防松方案设计优化
　　结合螺栓防松竞品对标，通过对减振垫、支架、紧固件及装配力矩改进等措施完成优化。
　　2、前悬支架强度设计优化
　　a） 通过优化结构加强支架，完成支架改进方案设计通过CAE分析，安全系数进一步提高至2.0以上；
　　b）因锻造材料屈服、抗拉强度高于铸钢，推动前悬支架锻造改进方案。
　　3、减震垫刚度偏差设计优化
　　减振垫刚度偏差对整车NVH舒适性和动力总成定位有较大影响，需推进刚度10%公差要求。
　　四、整改验证
　　结合市场测试结果，进行百万次台架振动疲劳试验验证：
　　整车道路试验：进行极端路况下的整车可靠性试验，试验满足要求。
　　五、结论
　　针对失效模式产生的原因，优化悬置系统支架结构及材质，提升了支架强度和可靠性，整改后的悬置支架安全系数达到2.0以上；针对悬置螺栓松动问题，结合市场反馈问题车型的重载工况，通过与主流竞品车型悬置系统技术状态的对标分析，制定了包括优化减振垫、悬置紧固件等措施的改进方案，经过台架试验及道路试验验证，有效的解决了动力总成悬置系统失效问题。
　　参考文献
　　[1]发动机悬置系统振动分析及优化设计 李锋 东南大学硕士论文
　　[2]矿用白卸车发动机悬置系统振动分析及优化 周亨 重庆交通大学硕士论文