王育棟

（高鐵檢測儀器有限公司，山東 青島 264000）

汽車的NVH是指在汽車駕乘過程中，駕乘人員感受到的噪聲（Noise）、振動（Vibration）和聲振粗糙度（Harshness）。由于以上三者同時出現(xiàn)且密不可分，因此常把它們放在一起進(jìn)行研究。其中，頻率為30～40 kHz的噪聲主要指駕乘人員聽到的車內(nèi)噪聲；頻率為1～200 Hz的振動主要指駕乘人員感受到的來自于轉(zhuǎn)向盤、地板和座椅的振動；聲振粗糙度是指噪聲和振動的品質(zhì)，是描述人體對噪聲和振動的主觀感受的指標(biāo)，不能直接用客觀測量方法來度量。

車內(nèi)噪聲通常來自兩個方面：一是動力總成及附件噪聲、輪胎噪聲、風(fēng)噪聲等空氣噪聲向車內(nèi)的傳遞；二是底盤、車身等結(jié)構(gòu)件振動傳遞到車廂而引起的結(jié)構(gòu)噪聲。車內(nèi)振動主要來自于兩個方面：一是動力總成振動向車內(nèi)的傳遞；二是由路面激勵通過輪胎向車內(nèi)的傳遞。

汽車的NVH是衡量汽車制造質(zhì)量的一個綜合性指標(biāo)，它給汽車用戶的感受是最直接和最具體的。車輛的NVH是大型整車制造企業(yè)和零部件企業(yè)關(guān)注的問題之一。有統(tǒng)計(jì)資料顯示，整車約有1/3的故障與車輛的NVH有關(guān)，而大型整車制造企業(yè)有近20%的研發(fā)費(fèi)用用在解決車輛的NVH問題上。NVH的研究不僅僅貫穿于整個汽車的開發(fā)過程，而且貫穿于車輛乘坐舒適性的改進(jìn)過程。由于振動和噪聲源往往無法改變或很難在短時間內(nèi)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，因此常通過設(shè)計(jì)優(yōu)化NVH零部件來控制振動和噪聲的傳遞路徑，從而實(shí)現(xiàn)對整車NVH目標(biāo)的控制。

1 汽車橡膠密封條

汽車橡膠密封條是改善汽車NVH性能的重要零部件之一，具有隔音、防塵、防水和減震的作用。汽車橡膠密封條（如圖1所示）種類很多，有門框密封條、車門密封條、車窗玻璃導(dǎo)槽密封條、行李箱密封條、發(fā)動機(jī)罩密封條和發(fā)動機(jī)艙密封條等。其中車窗玻璃導(dǎo)槽密封條應(yīng)用于車門玻璃周圍，安裝于四門升降玻璃周邊的鋼槽內(nèi)，起到密封車門玻璃作用，防止灰塵、雨水等進(jìn)入車內(nèi)，并降低車外噪聲對駕乘人員的影響。

圖1 不同種類的汽車橡膠密封條

2 汽車橡膠密封條滑動阻力測試

汽車橡膠密封條滑動阻力測試則是一種新的NVH評定方法。以車窗玻璃導(dǎo)槽密封條為例，當(dāng)車窗玻璃升降器工作時，導(dǎo)槽密封條夾持玻璃并施加與玻璃運(yùn)動方向相反的摩擦阻力，該摩擦阻力即為滑動阻力?；瑒幼枇κ擒嚧安Ａ?dǎo)槽密封條的一個重要參數(shù)，能直接影響車窗玻璃上下運(yùn)動的速度和導(dǎo)槽密封條磨損的速度?；瑒幼枇^大的密封條會在使用過程中磨損過快，而密封條磨損到一定程度，會導(dǎo)致玻璃升降器在升降過程中發(fā)生異響，還會導(dǎo)致車窗玻璃升降速度變慢或阻滯。

現(xiàn)有技術(shù)對車窗玻璃導(dǎo)槽密封條的滑動阻力測試通常直接在車門上進(jìn)行，汽車車門如圖2所示。即直接在車門上進(jìn)行車窗玻璃相對于導(dǎo)槽密封條的重復(fù)移動，然后通過傳感器測試導(dǎo)槽密封條滑動阻力，這樣的試驗(yàn)步驟十分繁瑣，效率低，成本也高，而且導(dǎo)槽密封條在不同的環(huán)境溫度下滑動阻力不同，因此直接在車門上測試，導(dǎo)致測試的車窗玻璃導(dǎo)槽密封條滑動阻力不準(zhǔn)確。

圖2 汽車車門示意

下面介紹一種儀器化的汽車橡膠密封條滑動阻力測試儀——滑動阻力試驗(yàn)機(jī)及其測試車窗玻璃導(dǎo)槽密封條滑動阻力的測試方法。該滑動阻力試驗(yàn)機(jī)的測試原理如圖3所示。

圖3 滑動阻力試驗(yàn)機(jī)測試原理示意

滑動阻力試驗(yàn)機(jī)主要由伺服電缸驅(qū)動裝置、密封條固定平臺、力量偵測系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)組成。鑒于玻璃升降器的運(yùn)行速度范圍為70～200 mm·s-1（QC/T 636—2014），而電子萬能試驗(yàn)機(jī)的最快運(yùn)行速度為50 mm·s-1，因此滑動阻力試驗(yàn)機(jī)如采用伺服馬達(dá)和螺桿傳動機(jī)構(gòu)方式，無法滿足測試速度要求，而采用伺服電缸控制則可滿足測試速度要求，同時可精確控制行程。

在密封條滑動阻力測試時，摩擦玻璃在導(dǎo)槽密封條中與內(nèi)外唇邊產(chǎn)生摩擦，因此摩擦玻璃在密封條內(nèi)外唇的位置直接影響測試結(jié)果，可在測試開始前進(jìn)行調(diào)整，以便測試摩擦玻璃在不同位置時密封條的滑動阻力。采用滑動阻力試驗(yàn)機(jī)測試車窗玻璃導(dǎo)槽密封條滑動阻力時，密封條摩擦玻璃的裝配如圖4所示。

圖4 滑動阻力試驗(yàn)機(jī)中密封條與摩擦玻璃裝配示意

滑動阻力試驗(yàn)機(jī)的測試結(jié)果由計(jì)算機(jī)自動制成圖或表并輸出，具體測試項(xiàng)目包括啟動阻力和滑動阻力。啟動阻力為滑動開始時的最大靜摩擦力，滑動阻力則為滑動過程中的動摩擦力。

摩擦玻璃在不同位置時密封條的滑動阻力測試實(shí)例如表1所示。表1的數(shù)據(jù)可全面反映摩擦玻璃升降過程中的受力情況。

表1 摩擦玻璃在不同位置時密封條的滑動阻力 N

此外，橡膠密封條的物理性能隨環(huán)境溫度的變化而變化，特別是在低溫環(huán)境中密封條會硬化，失去彈性，滑動阻力提升，因此測試低溫下橡膠密封條的滑動阻力很有必要。此儀器還可配備低溫測試槽，可測試橡膠密封條在－30 ℃下的滑動阻力，為汽車密封條企業(yè)研究提供更好的幫助。

3 結(jié)語

汽車橡膠密封條滑動阻力測試對汽車橡膠密封條制造企業(yè)改進(jìn)密封條的結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝提供有力幫助。采用滑動阻力試驗(yàn)機(jī)測試汽車橡膠密封條滑動阻力避免了以往繁瑣的成品裝車檢測，有效提高了測試效率，且具有測試便捷、重現(xiàn)性好等優(yōu)點(diǎn)，可以被汽車橡膠密封條行業(yè)廣泛使用。