汽车触点式电喇叭失效分析及对策

论文摘要

在汽车的行驶过程中，汽车喇叭是保证交通安全的必要设备。由于国内的汽车用户对喇叭的使用率以及性能需求相对国外来说要高许多，而国内汽车喇叭厂家出于成本或者其他因素的考虑并未将喇叭的寿命与性能提高到合适的水平，使得国内汽车喇叭的失效率一直居高不下，因此，研究并分析汽车喇叭失效的原因以及提高喇叭的使用寿命以及性能成为国内各大汽车厂商急需解决的问题。针对某乘用车触点式电喇叭，研究了其三种典型失效模式（触点磨损、线圈及支架熔损、低温音色异常）的故障机理，通过三维测量，模拟失效实验，频谱分析等方法确定了触点磨损的原因为电路的不断通断而造成触点电磨损；线圈及支架烧损则是因为在连续鸣响的苛刻条件下，线圈及支架上的温度超过了线圈及支架的耐高温界限；低温时喇叭异响是由于低温引起瞬时电磁吸引力变大，造成极柱与转轴撞击。接着运用抽样估计的相关方法对所研究车型的全国用户喇叭鸣响习惯做出预测，用目标变异系数CV法确定了样本容量的大小为48，并根据不良占比确定了10个抽样城市，制定了测量方案并选购了数据采集仪。通过统计数据确定了喇叭耐久寿命需要达到的目标为18.48万秒，另外进一步验证了短时间内多次鸣响是造成线圈及支架熔损的主要原因，因此需要提高耐热性。然后通过结构变更，材料替换等手段分别制定了喇叭三种典型失效模式的改良对策。触点磨损方面，综合减少簧片凸起弧面半径、增大触点直径、在线圈两端并联稳压二极管这三种方法使平均寿命从原来的10万秒提升至21万秒。另外可以通过调节调整螺钉，提高已投放市场的高音喇叭耐久寿命约50%，低音喇叭约12%；支架线圈烧熔方面，通过开发使用了新的支架材料以及AIW漆膜材质的线圈，彻底地解决了内部烧熔的问题；而对于低温音色异常的现象，通过增大极柱和转轴间的间隙使不良率下降了约70%。最终市场总体不良率从对策前的14.6%降低到对策后的1.4%，效果十分显著。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 研究的目的和意义
• 1.3 汽车电喇叭概述
• 1.4 失效分析概述
• 1.5 主要研究内容
• 1.6 论文结构
• 第二章 某车型触点式电喇叭的失效分析
• 2.1 某车型触点式电喇叭概述
• 2.2 喇叭的故障机理分析
• 2.2.1 触点磨损导致喇叭鸣响异常
• 2.2.2 内部线圈及支架熔损导致喇叭不响
• 2.2.3 低温导致喇叭音色异常
• 2.3 本章小结
• 第三章 基于抽样调查理论的某车型喇叭的用户使用习惯调查
• 3.1 抽样调查理论概述
• 3.2 抽样调查所需样本量的确定
• 3.3 确定抽样城市
• 3.4 调查方案确定
• 3.5 数据记录仪简介
• 3.6 抽样结果及数据分析
• 3.7 本章小结
• 第四章 失效改善对策制定及效果验证
• 4.1 内部触点磨损的对策研究
• 4.1.1 触点磨损的影响因素研究
• 4.1.2 耐久寿命与触点材质关系研究
• 4.1.3 耐久寿命与触点高度及直径的关系研究及改良策略
• 4.1.4 耐久寿命与电弧的关系研究及改良策略
• 4.1.5 市场上已出现触点磨损不良的喇叭耐久改良方案研究
• 4.2 线圈及支架熔损的对策研究
• 4.3 低温音色异常的对策研究
• 4.4 市场效果及结论
• 4.4.1 触点磨损对策效果
• 4.4.2 熔损对策后对策效果
• 4.4.3 低温音色异常对策效果
• 4.4.4 对策前后总体不良情况分析
• 4.5 本章小结
• 总结与展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果
• 致谢
• 附件