車門系統的密封性能研究

2018-04-11 06:38:43姚宇張杰

汽車實用技術 2018年6期

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價的重要指標之一，近年來越來越受到國內整車企業的重視。汽車密封性能產生的直接影響有：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）空調效果。同時密封性指標太差，將導致空調系統負荷加重，燃油經濟性能變差，忽冷忽熱的環境對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　車門系統主要泄漏點分析

車門系統主要由車門鈑金、外把手、外水切、車門玻璃、導槽密封條等子系統構成，如圖1所示。車輛行駛過程中，外界的風噪從車門外板與其他零件的縫隙侵入到車內。為了提升車門密封性能，首先通過實驗找出車門泄漏點。

圖1　車門組成

通過對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。

實驗條件為：

壓差：0.5InH2O

實驗內容為：

將整車與實驗設備相連，并將接口周圍密封，如圖2所示，將空調排風口密封，空調打開至內循環。啟動實驗設備，將壓力緩慢調整至實驗要求，設備顯示的數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、導槽密封條、流水孔進行密封，所得的差值即為各部位泄漏貢獻量，如表1所示。

圖2　整車氣密性實驗設備

表1　車門各子系統泄漏量

由實驗結果可知，流水孔對車門氣密性影響最大，其次為外水切與外把手，下面將從這三個地方著手分析封堵的可行性。

2　泄漏點密封結構分析

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，第一是車門鈑金在涂裝車間電泳時的漏液孔，使電泳液能夠順暢的從車門內流出，另一個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、對車門玻璃起到導向等。外水切泄漏點為水切與導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，因此外水切與導槽密封條配合處縫隙不可消除。而端蓋位置鈑金型面復雜，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。但是外水泡棉一般為人工粘貼，批量生產時，封堵效果不能得到保證。導致此處密封不可靠。

圖4　外水切氣體侵入路徑

2.3　外把手

外把手是活動件，活動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后，狀態不可避免會發生變化，密封極易失效。

圖5　外把手結構

綜上所述，從泄漏點直接封堵不能長期有效的改善車門系統的密封性能。

3　內板密封的可行性分析

氣流及噪音的侵入路徑為：

由于從外板泄漏點直接封堵方案難以實現，我們將探討車門內板作為密封性能主密封面的可行性。車門內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。為了便于內外板之間零件的安裝，通常內板中部位置會有一個面積較大的安裝孔。此安裝孔由防水膜覆蓋密封。傳統的車門系統中，線束及門鎖拉線等零件都從防水膜上穿出，這樣就導致了防水膜密封功能失效。

圖6　車門內板

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，而是在車門內板上單獨開辟自己的“通道”。這樣，防水膜保證了完整性，可以有效的將復雜型面及大型孔洞密封。同時，內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，安裝孔要應用帶有密封功能的卡扣或膠堵，充分保證車門內板的有效密封。

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