汽車車門密封研究現狀及其改進措施

許天輝 李永湘

摘 要：汽車車門密封效果直接影響汽車舒適性和安全性。對當前汽車車門密封技術研究現狀和存在的問題進行了分析，給出了汽車車門密封改進措施。提出從車門結構優化、車門關閉力、密封件結構優化和密封材料四個方面改善汽車密封性能，可有效提高汽車的品質和乘車舒適性。

關鍵詞：汽車車門;密封技術;結構設計

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.04.024

0 引言

2008年次貸危機削弱了全球諸多經濟體的實力，中國因采取負責任的態度和有力的措施應對危機而逐漸成為全球經濟大國和制造業大國，汽車制造業蓬勃發展，汽車年產量穩居全球第一，而汽車質量卻參差不齊，尤其是部分合資車和國產車的汽車密封質量不過關，車門漏水等問題常遭到客戶的抱怨和投訴，提高汽車密封質量，解決車門漏水問題，對提升汽車品牌聲譽和使用舒適度具有重大意義。

1 汽車車門密封技術研究現狀

汽車車門密封技術涉及車門結構、密封方式、材料等諸多因素，具體的密封細節也因不同企業不同車型等有所區別，一些技術人員對汽車車門密封技術進行研究。

在車門結構設計研究方面，鄭州日產汽車有限公司王少偉等基于有限元模型研究了汽車前門結構和性能[1];廣東松山職業技術學院賴穎實驗研究了車門尺寸結構偏差對汽車密封性的影響[2]。在密封條結構研究方面，上海通用汽車公司廖歡和黃宇量針對CN200S車型車門漏水問題研究了橡膠密封條的工作原理和結構[3];北京汽車股份研究院李建友實驗了車門密封條的壓縮量等性能，研究了密封條結構與車門關門聲品質之間的關系[4]。在密封材料研究方面，長城汽車股份有限公司薛振榮等研究了汽車車門密封條的材料配方和制造工藝，分析了密封VOC中有害物的揮發性，并提出了使用高閃點石蠟油的改進方案[5];江西昌河汽車有限公司顧翔研究了基于EPDM材料的車門密封膠條的設計和制造工藝[6]。

2 車門密封改進措施

上述研究工作主要從某個單一角度研究了汽車車門密封技術的相關問題，缺少總體性解決方案。要徹底解決車門漏水問題，提升汽車密封性和整車性能，主要需從車門結構優化、周邊件結構設計、密封條結構、密封材料和車門關閉力五個方面采取相應措施。如圖1所示。

2.1 車門結構優化

車門的質量與汽車的密封性和安全性息息相關。差質量的車門容易發生變形，導致汽車振動和噪音的擴大，降低汽車密封性能和安全性，用戶乘坐舒適性差。有必要對車門內板、外板、窗框、車門鉸鏈等進行綜合性優化設計，改善車門結構。

2.2 車門關閉力分析與優化

車門關閉力問題一直是國產車設計研究的短處，直接影響汽車舒適性和密封性。車門關閉力受車門重力、車門密封膠條、鉸鏈、制造精度、車上孔洞分布、空氣阻力等的影響。通過對汽車車門進行動力學分析、振動分析、空氣流場分析等，求解車門關閉力最優值。

2.3 密封件結構優化

車門上的密封件比較多，包含車門密封條、門框密封條、車窗玻璃導槽密封條、擋水密封條、密封膜等等，密封件的結構設計優劣直接影響車門的密封性。利用有限元法對密封件進行結構分析對改進密封件結構設計和壓縮性能有很大幫助，優化密封件的各處材料分布厚度和形狀，綜合優化密封件的變形特性。此外，需要選擇合適的公差，防止密封條安裝過緊或過松情況的出現，密封空隙太小會使車門關閉力極大提高，而密封空隙太大會使密封件失去應有的密封效果。

2.4 采用高性能的密封材料

汽車密封材料主要分為橡膠類和塑料類，兩者從工藝上比較，塑料和熱塑性彈性體材料類密封條制造工藝比橡膠類少了加熱硫化過程，工藝和設備相對簡單。而單一材質的密封件性能一般不是很好，復合材料制造的密封件性能相對較好，已成為發展趨勢。在研發和使用高性能材料制造的密封件時還需兼顧其結構設計、制造工藝、環保性和安全性等因素，以適應越來越嚴格的政策制度和用戶要求。

3 結束語

汽車車門密封性能直接影響汽車的舒適性、安全性和汽車品質，眾多國產汽車在車門密封方面還有很大改進的空間，可從車門結構優化、車門關閉力、密封件結構優化和密封材料四個方面改善國產汽車密封性能，提高國產汽車的品質和乘車舒適性。

參考文獻：

[1]王少偉，蘭天亮，李夢帆.淺議汽車側門結構設計中的CAE應用 [J].智能制造，2017（06）：31-39.

[2]賴穎.車門尺寸偏差風噪聲形成機理及氣密性分析[J].汽車實用技術，2018（18）：102-105，111.

[3]廖歡，黃宇量.車門漏水的原因分析及控制措施探討[J].時代汽車，2017（06）：71-72.

[4]李建友.汽車密封條對車門關門聲品質的影響分析[J].北京汽車，2017（06）：41-44.

[5]薛振榮，韓紅飛，王曉虎等.車門密封條VOC性能的改進[J]. 橡塑技術與裝備，2017，43（04）：56-58.

[6]顧翔.淺談車門橡膠密封條設計[J].內燃機與配件，2018（17）： 65-66.

基金項目：貴州工程應用技術學院高層次人才科研項目（院科合字G2018009）;貴州省科學技術基金項目（黔科合LH字[2014]7529，黔科合LH字[2015]7597，黔科合平臺人才[2017]5502）;畢節市3D打印技術應用研究中心項目（畢科合字[2017]05）。

作者簡介：許天輝（1979-），男，湖北武漢人，碩士，主要從事數控技術研究。

*為通訊作者