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2025年汽车后视镜行业现状分析:异响问题及优化策略研究
 汽车后视镜 2025-06-26 15:11:50

  随着汽车工业的不断发展,汽车后视镜作为车辆的重要组成部分,其功能和设计也在不断优化。然而,汽车后视镜折叠异响问题一直是影响用户体验和整车品质的重要因素。本文通过对某品牌乘用车后视镜折叠异响问题的系统分析,探讨了异响产生的原因,并提出了针对性的优化策略,旨在为提升汽车后视镜的NVH性能和产品可靠性提供参考。

汽车后视镜行业现状分析

  一、汽车后视镜折叠异响问题的现状与挑战

  《2025-2030年中国汽车后视镜行业市场供需及重点企业投资评估研究分析报告》汽车后视镜折叠机构是一个由电机、齿轮、转轴、壳体等多个部件组成的复杂子系统。其异响问题并非由单点故障引起,而是设计、材料、润滑和装配等多种因素交互作用的结果。由于结构紧凑、功能集成度高,任何细节的疏漏都可能在高频次的折叠动作中暴露出来,影响整车出厂品质控制的一致性。随着汽车舒适性和智能化的提升,电子折叠后视镜的应用越来越广泛,但用户对异响问题的投诉也日益增多。这种异响虽然没有功能安全的危险性,但严重影响了用户的主观感受及对整车的满意度评价。

  二、汽车后视镜的机械结构与工作原理

  汽车后视镜行业现状分析提到汽车后视镜的折叠原理基于电机驱动和齿轮传动机构的联合运动,驱动镜体在车门上转动。系统主要包括小功率直流电机、多级减速齿轮、折叠转轴和限位控制机构。一般采用电子信号控制车内的控制器,或进行自动控制(如锁门或解锁)。通过多级齿轮传动,机构将小功率直流电机的高速转动降低到低速大扭矩输出,进而驱动转轴转动,实现后视镜镜体从伸出状态变成折叠状态,或从折叠状态伸出。汽车后视镜的机械结构还包括镜面摆动组件、镜面翻转组件、轴支组件、限位件以及壳体支承组件等。镜面摆动组件由低功率电机驱动,通过蜗轮蜗杆减速器将电机的旋转运动转换为镜片俯仰或左右翻转运动,其设计要求在各种状态下具有较高的重复性和可运转性,并普遍使用带预紧力的齿轮结构来避免间隙,采用编码器或电位器检测角度,配合整车电控完成自动角度控制和记忆功能。

  三、汽车后视镜折叠异响的来源分析

  (一)齿轮啮合间隙过大引起的撞击声

  汽车后视镜折叠机构通常采用电机带动多级减速齿轮实现运动传递。如果齿轮副之间的啮合间隙设计或制造偏差过大,或者由于长时间使用后发生磨损,该间隙就会在折叠或展开过程中引起间断性撞击。当电机启动或停止时,由于驱动力的突变,齿轮之间产生快速的相对运动,这种间隙的释放或补偿造成了金属或塑料齿轮间“咔嗒”式的响声。尤其是在电机惯性释放状态下,末端传动齿轮容易产生反向自由撞击,加剧了异响问题。该问题在使用初期不明显,但随着机构疲劳和啮合部件微观尺寸的变化,声响逐渐频繁,成为用户主观感受中的“异响源”。

  (二)电机启动冲击与扭矩波动导致的结构激振声

  小功率直流电机折叠控制是后视镜的核心动力源。其突然转动与停止时,电机电流和电磁扭矩产生瞬时突变,使机械系统产生激振。折叠机构中连接件、支架、转轴等具有柔性特征,电机突然施加与取消负载时,导致结构受瞬时冲击,产生跳变或弹性碰撞,在低频段产生间断、不可重复的结构噪声。当电机控制程序未采用电机软启动或电机输出轴和齿轮机构间的过盈量不均匀或电机装配应力偏心时,导致这种激振加剧,在低频段结构产生共振放大,使本不明显的冲击噪声增强为可听声音,如“砰”“噗”声。低温使用环境或油脂劣变会进一步加剧这一问题。

  (三)润滑脂老化或缺失造成的齿面干摩擦声

  在开合机构中,齿轮、轴、铰链接合件等地方一般添加适量的润滑脂,以降低运转过程中的摩擦、磨损等,保持顺畅安静地运转。然而实际工作中,润滑脂可能因高温、低温、灰尘污染或涂抹时添加数量不当而出现硬化、缺失的情况,使原有摩擦接触变为干摩擦,齿轮啮合或轴转动时会有连续的“吱吱”“哒哒”声。其强弱程度随环境温度、润滑油脂类型、运转速度变化而变化,尤其在寒冷地区,润滑脂黏度增加,不能很好地在初期运动中形成油膜,使异响更加突出。在润滑脂中含有部分添加剂,这些成分挥发后会在润滑脂表面留下结晶物质,在与齿轮相咬合的过程中产生周期性的摩擦噪声。

  四、汽车后视镜折叠异响的优化策略

  (一)优化齿轮结构与材料匹配,降低啮合撞击声

  折叠后视镜机构中最关键的传动件是齿轮,齿轮设计是否科学直接影响到全机的平稳运行和噪声的大小。为了降低齿轮副啮合过程中的冲击噪声,可以重新设计齿轮副间的工作间隙,但不能将齿轮副间工作间隙设置得过小,否则会产生齿轮的咬死。齿轮副可以选择设计成斜齿轮或者曲齿轮,与直齿轮相比,会降低齿轮在啮合初期的瞬时冲击,同时使运行过程更加流畅。首先,应选用硬质的齿轮材料,如纯ABS,可用POM(聚甲醛)、含油尼龙类材料,不仅具有优异的耐磨性和自润滑性,啮合时会起到一定缓冲作用,降低机械的碰撞声。同时,匹配的两片齿轮材料的软硬度差距也应控制在合理范围内,防止硬硬匹配,导致噪声放大。其次,在工艺中应加强对齿轮注塑工艺的控制,如齿轮注塑温度、注塑冷却时间、齿轮模具的磨损等,保证齿轮齿型完整、不飞边、不缺料等。最后,在组装过程中,通过简易卡规或装配试验工装检验齿轮间隙是否符合指定要求,以防单机偏差件流入总成内产生异响。通过一系列的结构与工艺手段优化能够降低啮合噪声,提升整车NVH水平。

  (二)改进电机控制逻辑与驱动方式,缓解启动冲击

  当电机驱动折叠机构时,瞬时电流或转动扭矩过大时,会造成机械结构的激振,形成“砰”或“咔哒”等噪声。为解决这一问题,应从电机控制逻辑及控制驱动上进行改进。例如:在电机电路板上增加一个“软启动”控制,减少电机启动瞬间的电压,或电机启动时采用分阶段提高电流的方式,以使电机的启动和停止过程更为稳定,减少启动和制动惯性的碰撞冲击。采用脉宽调制(Pulse Width Modulation, PWM)控制,可在电流缓慢升高和下降的过程中,通过改变PWM占空比来解决。此外,后视镜收折对电机转速无要求,但需重视其输出力矩平稳和低噪音,故可考虑采用低速高力矩型小尺寸电机,并尽可能采取带有电机一体减速器的小型电机,减少设计冗余,提高收折机构的柔顺性。若需带减速齿轮,减速齿轮也应在电机输出轴端,注意与输出轴同心,避免径向偏心引起的机构震动。在实际应用中,厂家可通过仿真软件或实车测试,设定合适的折叠速度曲线,避免速度突变。还可通过增加折叠到位后的短时保持电压策略,避免镜体回弹造成间隙声。电机安装处应加入减震垫圈或橡胶隔振结构,有效削减电机振动传递到壳体的路径,从而实现整体降噪目标。

  (三)规范润滑脂选型与涂敷工艺,防止干摩擦异响

  润滑脂干枯老化或分布不均引起齿轮、轴承等干摩擦,产生“吱吱”声或摩擦啸叫声,属于后视镜折叠异响的发响来源之一。润滑脂的好坏直接影响到该问题的出现,因此应从润滑脂选择着手防范该问题。推荐选用齿轮系统专用润滑脂锂基脂或具有二硫化钼的高温抗磨脂,其特点为黏度适中、不易滴下,并且润滑持久及抗氧性好。在寒冷地区销售的车辆,低温时润滑脂的流动性和润滑效果更为重要,因此推荐选用的润滑产品应该能在-20~60 °C的环境下保持良好的流变性能。在加脂方式选择的过程中,一方面应在“定点、定量、定时”的基础上加强对润滑脂加脂工艺过程中的控制,如使用点胶机、加脂治具对重点配合件、转动轴、滑动副进行定量加脂,以防加脂过量外溢造成污染。另一方面应加强对润滑脂使用的管理,例如:有些润滑脂由于潮湿或者光照过度而失效,在实际生产中应使用密封的容油器具进行贮放,定期对润滑油的使用批次和有效期进行核查,以防不合格品直接流入装配现场。对于大批量生产的企业,还可以在产品终检环节增加扭矩和噪声检测,对折叠机构的润滑情况进行隐性检验。通过上述一系列润滑工艺的管理控制,从根本上消除因润滑失效导致的结构噪声。

  五、结论

  通过对汽车后视镜的力学结构特点和异响产生机制的细分分析,结合齿轮啮合、电机敲击、润滑失效、结构干涉等噪声源,本文提出了针对性的优化策略,包括结构调整、控制策略改进、润滑标准化等多个方面。折叠异响虽是个别小问题,却影响整车的质量感知和口碑问题,因此应将异响问题作为NVH控制的常态管理体系的一部分。通过对异响问题的系统性辨识与持续改善,可以推动汽车零部件设计制造总体水平的不断提升,为用户提供更加舒适和可靠的驾驶体验。

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