車門鉸鏈軸線內傾角設計

王大鵬，伏建博

（安徽江淮汽車集團股份有限公司，安徽 合肥 230601）

1 引言

1.1 概述

隨著消費者對產品的性能及品質要求越來越高，車門系統作為整車相對較為獨立的一部分，也備受消費者關注，甚至于很多消費者通過反復開關車門，感受車門的開關方便性、厚重感等等以此主觀的感覺來判斷車輛的品質。所以各主機廠對車門系統品質要求也隨之提高到了前所未有的水平。

1.2 車門開關方便性的評價指標及方法

車門開關方便性主要是乘客的主觀體驗感覺，其評價方法還是主觀評價，但在實際的質量管控過程可以通過“關閉瞬時最小關閉速度”、“靜態關閉力”等數據進行間接的量化評價。

1.2.1 瞬時最小關閉速度測量

瞬時最小關閉速度是指車關門時，使得車門能夠達到全鎖狀態，測量全鎖位置的最小瞬時速度，此方法需要多次測量進行嘗試才能得到所需瞬時最小關閉速度。測量設備為光學測速儀。

圖1 光學測速儀

圖2 測量示意圖

1.2.2 靜態關閉力測量

靜態關閉力是指車門從半鎖到全鎖過程，車門外把手位置所需的操作力。測量設備為微力計，量程500N。

圖3 微力計

圖4 測量示意圖

1.3 車門開關方便性的影響因素

車門開關方便性的影響因素主要有密封條反彈力、空氣阻力、車門重力，鉸鏈限位器等機構系統阻力等。其中密封條反彈力可以通過調整膠條泡管壁厚、視密度及薄弱點等手段達到理想的壓縮負荷；空氣阻力可以通過排氣格柵數量及面積設計達到理想狀態，鉸鏈及限位器等結構系統阻力很小，幾乎可以忽略不計，而車門重力產生的影響主要來源于鉸鏈的傾角，確切的說是內傾角，本文將對鉸鏈傾角設計著重論述。

2 車門鉸鏈軸線傾角與車門關閉方便性的關系及計算方法

2.1 原理圖

圖5 重力分解示意圖

2.2 計算公式

2.3 計算結果

將設計參數及計算過程利用 WPS表格形成計算模板，只要輸入相應的設計參數即可輸出重力矩及其曲線圖。

圖6 重力矩與車門開啟角度關系曲線圖

3 某車型車門鉸鏈軸線傾角設計應用

3.1 軸線傾角目標設定

該車型開發前我們首先對市場上量產的 10款車型進行了開關門主觀評價，同時對其鉸鏈軸線傾角進行了三坐標測量，發現鏈軸線內傾角對車門開關方便性影響較大，一般來說內傾角2.5°以上，其操作方便性最好，2°以下感覺稍差，1°以下感覺就很差。詳見下表1。

表1 開關方便性主觀評價

根據以上我們將此車型前門鉸鏈軸線內傾角目標設定為3.0°。

3.2 自關力拒計算

我們將初步的設計參數帶入到 WPS計算表格中，結果如下：

表2 重力矩計算結果

圖7 某車型前門重力矩與開啟角度關系曲線圖

3.3 實物測量驗證及主觀評價結果

經過對實車重力矩的測量，其結果與設計之初的計算結果大致相當，詳見表3存在的差異主要是設計之初車門的重量、重心位置等參數均為估算，不準確。經過對該車型的車f門開關方便性進行主觀評價，感覺非常好，達到了預期效果。

表3 重力矩測量結果

4 結論

本論文概述了車門開關方便性的量化評價方法及影響車門開關方便性的主要因素，通過實例著重闡述了鉸鏈傾角設計對車門開關方便性影響的重要性及設計思路和方法，基于此我們建立了鉸鏈軸線內傾角設計目標≥2.5°，同時也建立WPS表格計算模板，通過重力矩曲線分析，總結規律，建立重力矩評價方法和指標。

在本次論文中，借助了應用軟件CATIA、WPS。

參考文獻

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[2] 張小虞,葉平.汽車工程手冊.人民交通出版社.

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