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        車門系統(tǒng)的密封性能研究

        2018-04-11 06:38:43姚宇張杰
        汽車實(shí)用技術(shù) 2018年6期
        關(guān)鍵詞:導(dǎo)槽內(nèi)水內(nèi)板

        姚宇,張杰

        (華晨汽車工程研究院閉合件工程室,遼寧 沈陽 110141)

        前言

        密封性能作為汽車性能評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)之一,近年來越來越受到國內(nèi)整車企業(yè)的重視。汽車密封性能產(chǎn)生的直接影響有:1)外部灰塵和濕氣的滲入量;2)有害氣體的含量;3)隔音降噪效果;4)空調(diào)效果。同時(shí)密封性指標(biāo)太差,將導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷加重,燃油經(jīng)濟(jì)性能變差,忽冷忽熱的環(huán)境對(duì)乘客的舒適性也存在一定的影響。如何提升整車的密封性能,成為各車型亟待解決的問題。車門作為連通乘客艙與外界的重要通道,密封性能的提升工作尤為重要。

        1 車門系統(tǒng)主要泄漏點(diǎn)分析

        車門系統(tǒng)主要由車門鈑金、外把手、外水切、車門玻璃、導(dǎo)槽密封條等子系統(tǒng)構(gòu)成,如圖1所示。車輛行駛過程中,外界的風(fēng)噪從車門外板與其他零件的縫隙侵入到車內(nèi)。為了提升車門密封性能,首先通過實(shí)驗(yàn)找出車門泄漏點(diǎn)。

        圖1 車門組成

        通過對(duì)某車型整車氣密性測試,試圖尋找影響車門密封性能的主要泄漏點(diǎn)。

        實(shí)驗(yàn)條件為:

        壓差:0.5InH2O

        實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為:

        將整車與實(shí)驗(yàn)設(shè)備相連,并將接口周圍密封,如圖2所示,將空調(diào)排風(fēng)口密封,空調(diào)打開至內(nèi)循環(huán)。啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備,將壓力緩慢調(diào)整至實(shí)驗(yàn)要求,設(shè)備顯示的數(shù)值即為某車型整車氣密性泄漏量。依次將車門的外把手、外水切、后視鏡、導(dǎo)槽密封條、流水孔進(jìn)行密封,所得的差值即為各部位泄漏貢獻(xiàn)量,如表1所示。

        圖2 整車氣密性實(shí)驗(yàn)設(shè)備

        表1 車門各子系統(tǒng)泄漏量

        由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,流水孔對(duì)車門氣密性影響最大,其次為外水切與外把手,下面將從這三個(gè)地方著手分析封堵的可行性。

        2 泄漏點(diǎn)密封結(jié)構(gòu)分析

        2.1 車門流水孔

        車門流水孔位置如圖3所示,其作用有兩個(gè),第一是車門鈑金在涂裝車間電泳時(shí)的漏液孔,使電泳液能夠順暢的從車門內(nèi)流出,另一個(gè)作用是使侵入車門的雨水排出,因此,流水孔不能完全封堵,此處做不到完全密封。

        圖3 車門流水孔

        2.2 外水切

        外水切的作用是密封、隔音、防塵、減震、裝飾、對(duì)車門玻璃起到導(dǎo)向等。外水切泄漏點(diǎn)為水切與導(dǎo)槽密封條配合處及外水切端蓋位置,如圖4所示。由于外水切在車身方向不具備容差能力,因此外水切與導(dǎo)槽密封條配合處縫隙不可消除。而端蓋位置鈑金型面復(fù)雜,很難做到鈑金與端蓋無縫隙接觸。因此外水切的封堵主要靠在泄漏位置粘貼泡棉,泡棉壓縮后隔斷氣流的流動(dòng)。但是外水泡棉一般為人工粘貼,批量生產(chǎn)時(shí),封堵效果不能得到保證。導(dǎo)致此處密封不可靠。

        圖4 外水切氣體侵入路徑

        2.3 外把手

        外把手是活動(dòng)件,活動(dòng)手柄與固定裝飾蓋之間必須留有縫隙,如圖5所示。并且外把手長期拉動(dòng)后,狀態(tài)不可避免會(huì)發(fā)生變化,密封極易失效。

        圖5 外把手結(jié)構(gòu)

        綜上所述,從泄漏點(diǎn)直接封堵不能長期有效的改善車門系統(tǒng)的密封性能。

        3 內(nèi)板密封的可行性分析

        氣流及噪音的侵入路徑為:

        由于從外板泄漏點(diǎn)直接封堵方案難以實(shí)現(xiàn),我們將探討車門內(nèi)板作為密封性能主密封面的可行性。車門內(nèi)板上的孔洞主要分為工藝孔與各零件安裝孔兩種,如圖6所示。為了便于內(nèi)外板之間零件的安裝,通常內(nèi)板中部位置會(huì)有一個(gè)面積較大的安裝孔。此安裝孔由防水膜覆蓋密封。傳統(tǒng)的車門系統(tǒng)中,線束及門鎖拉線等零件都從防水膜上穿出,這樣就導(dǎo)致了防水膜密封功能失效。

        圖6 車門內(nèi)板

        近年來,隨著密封性能越來越多的受到人們重視,無損防水膜得到了廣泛的應(yīng)用。線束及門鎖拉線等零件不再從防水膜穿出,而是在車門內(nèi)板上單獨(dú)開辟自己的“通道”。這樣,防水膜保證了完整性,可以有效的將復(fù)雜型面及大型孔洞密封。同時(shí),內(nèi)板密封還要注意防水膜覆蓋范圍外的孔洞必須有效密封,工藝孔要粘貼密封貼,安裝孔要應(yīng)用帶有密封功能的卡扣或膠堵,充分保證車門內(nèi)板的有效密封。

        氣流及噪音除了從內(nèi)板上孔洞傳遞入乘客艙外,還有一個(gè)主要部位是內(nèi)板與玻璃之間縫隙。此處通常用內(nèi)水切進(jìn)行密封,如圖7所示。傳統(tǒng)的內(nèi)水切僅考慮了支撐玻璃的作用,為了有效的對(duì)車門進(jìn)行密封,需要對(duì)內(nèi)水切提出更高的要求。目前密封性較強(qiáng)的內(nèi)水切結(jié)構(gòu)如圖所示。內(nèi)水切夾持在車門內(nèi)板上,通過唇邊將內(nèi)板與玻璃之間縫隙密封。同時(shí),可將內(nèi)水切材料做成EPDM+鋼帶結(jié)構(gòu),鋼帶采用沖切斷帶形式,使內(nèi)水切在車身方向具有一定伸縮性,提高內(nèi)水切容差能力,保證內(nèi)水切與導(dǎo)槽密封條緊密配合,提升車門系統(tǒng)的密封性能。

        圖7 內(nèi)水切

        4 驗(yàn)證

        為了驗(yàn)證車門內(nèi)板密封的實(shí)際操作性,將某車型右前門改裝,分別對(duì)采用無損防水膜及傳統(tǒng)防水膜的狀態(tài)進(jìn)行整車氣密性測試,結(jié)果如下:

        圖8 

        5 結(jié)論

        綜上所述,本文從提高車輛的密封性能角度,分別論述了車門外板密封和車門內(nèi)板密封的理念,提出并驗(yàn)證了車門內(nèi)板密封的優(yōu)越性。為后續(xù)整車密封性能的提升提供了理論支撐及進(jìn)一步研究方向。

        [1] 徐晶蓮,朱衛(wèi)兵,鐘遠(yuǎn)銘等.關(guān)于汽車氣密性提升方法的研究[J].廣西:汽車實(shí)用技術(shù),2016(09).

        [2] 吳澍平.江鈴 V3型汽車車身氣密性提升方法研究[D].吉林:吉林大學(xué)2011.

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