車門限位器異常磨損分析與改進

2017-10-17 03:42:00王大鵬伏建博劉少鋒

汽車實用技術 2017年18期

王大鵬，伏建博，劉少鋒

（安徽江淮汽車集團股份有限公司，安徽合肥 230601）

測試試驗

車門限位器異常磨損分析與改進

王大鵬，伏建博，劉少鋒

（安徽江淮汽車集團股份有限公司，安徽合肥 230601）

文章首先闡述了車門限位器的功能及工作原理，簡要的介紹了限位器的常見故障模式及其產生的原因，通過對某具體車型限位器的異常磨損現象加以分析并通過更換不同的潤滑脂進行試驗驗證得出最終改進結論，總結出限位器異常磨損的主要影響因素。

限位器；異常磨損；潤滑脂

Abstract:At first, this paper expounds the function and working principle of the door checker, briefly introduces the common failure mode of the limiter and its causes.Based on a specific car checker abnormal wear phenomenon analysis and test validation by changing different grease eventually improve conclusion, sums up the main influencing factors of abnormal wear.

Keywords: Door Checker; Abnormal Wear; Grease

CLC NO.: U472 1 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)18-133-04

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，感受開關過程的主觀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，而車門限位器作為車門系統上的一個關鍵零部件，其品質直接影響車門開關的方便性，噪音異響等性能。

1.2 車門限位器的功能、組成及工作原理簡介

1.2.1 車門限位器的功能簡介

車門限位器的主要功能有兩方面，一是在需要時保證車門開啟在某一位置，方便乘員上下車，如車輛停在坡道上或者刮風時，車門也不會自動關閉，二是限制車門最大開啟角度，防止車門與周邊物體發生碰撞。

1.2.2 車門限位器主要組成

車門限位器一般由5個部分組成，1、安裝支架；2、鉚接軸；3、殼體（包括彈性元件和滑塊）；4、限位臂桿；5、橡膠緩沖塊。如下圖1：

圖1 限位器一般結構示意圖

1.2.3 車門限位器工作原理簡介

車門限位器工作原理比較簡單，主要是通過限位殼體內的滑塊與限位臂桿上的不同位置的限位槽之間的相互作用實現限位功能。限位殼體在限位臂桿上運動，每到一個限位槽時，他們之間就會產生一個較大的相互的作用力，要想是的殼體繼續在臂桿上運動就必須施加一個更大的力，而當限位殼體處在最大開啟位置時，臂桿尾部的橡膠塊可以對其進行緩沖，從而防止劇烈的撞擊，提高客戶的體驗品質。

2 車門限位器常見故障模式及其原因

車門限位器常見故障模式主要有：臂桿包塑層開裂、臂桿異常磨損、異響。其中臂桿包塑層開裂主要是由于臂桿內部的金屬芯強度不足，在使用過程金屬芯被拉伸變長導致表面包塑層開裂；而臂桿的異常磨損和異響主要是由于運動部件之間的潤滑不良導致。而這其中由潤滑不良導致的異常磨損和異響最為普遍。下面就限位器的潤滑進行詳細的說明。

2.1 車門限位器使用工況分析

一般來說在車輛整個使用壽命周期內，車門限位器屬免維護零部件（臺架試驗一般至少50000次循環）。他應能夠在高溫（80℃），低溫（-40℃）保持良好的性能，還應具有一定的強度以抵抗車門過開拉力以及耐腐蝕性。限位器工作時主要是殼體內的滑塊與臂桿之間的相對運動產生滑動摩擦，摩擦不僅會增大臂桿及滑塊之間的阻力產生熱量，而且還會進一步使摩擦副表面產生磨損，磨損是相互接觸的物體在相對運動中表面材料不斷損傷的過程，它伴隨摩擦而產生是必然的結果，磨損過程主要是因為對偶表面間的力學、化學與熱作用而產生的。限位器表面的磨損是造成限位器失效、異響的主要原因，所以對于磨損問題應給予重視，盡量減少摩擦磨損，延長限位器的使用生命和維護費用。磨損在限位器整個壽命過程中一般分為三個階段，如下圖2：

圖2 磨損過程曲線圖

2.1.1 磨合階段

一般來說，新的零部件的摩擦表面具有一定的粗糙度，相互接觸的大部分以鋒尖為主，剛開始工作時，這些鋒尖被逐漸磨光，表面變得平整，使接觸面積大大增加，從而減緩磨損的速度，慢慢向正常磨損階段發展，這段時間就叫做磨合階段。

2.1.2 穩定磨損階段

此階段的磨損緩慢而穩定，雖然會產生微小的磨損顆粒，但不會出現異常的磨損顆粒，而且磨損量也很小，此時零部件的工作效率和性能最高也最穩定，所以要盡量保持或延長此階段，這也是零部件長壽命使用要求的體現。

2.1.3 異常磨損階段

通過磨損過程曲線圖可以看出，磨損曲線在此階段急劇上升，表明零件表面磨損速度急劇加快，機械效率降低，性能下降，還有可能伴隨異響等現象，摩擦副的溫度也會迅速上升，零部件很快就會產生功能性失效。

2.2 車門限位器潤滑脂

通過上文對磨損的介紹，我們知道必須對限位器臂桿和滑塊之間進行潤滑，避免這對摩擦副表面出現干磨現象以提高限位器使用壽命，減少維護費用。

潤滑的主要目的是通過在摩擦副之間加入合適的潤滑劑以降低摩擦阻力和能源消耗，并且減少接觸表面的磨損，延長零部件的使用壽命。另外潤滑劑還有冷卻、密封、防銹、阻尼減震等作用。潤滑劑按照物理狀態可以分為液體潤滑劑、半固體潤滑劑、固體潤滑劑和氣體潤滑劑。本文主要介紹限位器常用的半固體潤滑劑，就是我們通常所說的潤滑脂，它在常溫常壓下呈膠體結構的半固體狀態，其又可以分為皂基脂、烴基脂、無機脂和有機脂四類。

2.2.1 潤滑脂的成分組成

潤滑脂是通過稠化劑稠化基礎油并加有添加劑的成膠體狀的潤滑劑產品，主要成分如下：

1）基礎油，含量約占70%～90%，潤滑脂所含基礎油的種類基本決定了其蒸發性，目前的潤滑脂所采用的基礎油可以分為兩大類：一是礦物油，二是合成油。

2）稠化劑，含量約占占10%～30%，稠化劑主要起到束縛基礎油的作用，將基礎油均勻分散其中，與基礎油混合成膏狀的潤滑物質

3）添加劑，含量很少，主要是用來改善潤滑劑某一方面性能的物質，例如抗磨添加劑、抗氧化劑、防銹抗腐劑等等。

2.2.2 潤滑脂的主要基本性能參數

潤滑脂的基本性能參數主要包括理化性能和應用性能兩個方面，如下表1：