车辆驾驶室密封带分析
2014-09-24李海
李海
摘要:随着人们对于车辆行驶环境认知不断提升,人们在考虑行驶环境的可靠性和经济性优势的同时,对人机工程品质提出了更高的要求。作为最能体现驾乘环境的驾驶室环境首当其冲成为倍受关注的焦点。
关键词:驾乘环境;驾驶室;密封带;密封胶;密封胶条
中图分类号:TB文献标识码:A文章编号:16723198(2014)14018202
最能体现驾驶室环境的评价参数应该是驾驶室密封,具备良好密封效果的驾乘环境对于驾乘人员来说无疑是一种享受,对于一个没有密封效果的驾驶室应该不能称其为驾驶室,因为驾驶室的存在就是为了给驾乘人员提供封闭的安全的驾驶室环境。车辆驾驶室环境主要包括:驾驶室结构、操纵机构的布置、驾驶室的密封、减震、降噪、以及操作舒适性和驾驶室的配置等等(主要指电器系统和空调通风系统等等)。驾驶室的密封性能主要体现在两个方面:一方面是驾驶室的噪声控制;一方面是驾驶室的环境密封状态。
1噪声因素分析
车辆驾驶室内的声场比较复杂,不仅仅有外部传入的噪声,而且还有内部声源产生的噪声和因壁面反射而产生的混响声,驾驶室相当于一个隔声罩,但是其有些壁面本身又是较强的噪声源。
驾驶室内的噪声源主要有气体传递的噪声和固体传递的噪声。其中气体传递的噪声主要有发动机表面的辐射噪声、进排气噪声、风扇噪气声以及中、高频气体流动噪声;而固体传递的噪声主要是动力传动系统的振动经过车架传递到驾驶室内部的低、中频振动噪声。
国家强制安全标准GB 7258《机动车运行安全技术条件》规定,前置发动机的客车(比如公交车等)驾驶室、乘客区噪声不高于86分贝;后(中)置发动机的客车,驾驶区噪声不高于78分贝、乘客区噪声不高于84分贝。
所以对于驾乘人员来讲,安全舒适的驾乘环境必须要有良好的驾驶室密封性能做保证,良好的密封性能可以有效的降低外部噪声传入驾驶室内,降低驾乘人员的耳边分贝指数,使车辆安全运行。
2驾驶室环境的密封状态分析
车辆驾驶室所处的物理环境条件主要包括空气的质量以及空气的温度、湿度和风速。驾驶室的湿热环境是决定操作人员的作业效率和健康的重要影响因素。
对于车辆驾驶室来说,车身本身的油漆、胶以及一些工程塑料和高分子复合材料,先天就带有一些有害物质。另外车辆的座椅垫、地板垫以及一些内饰用品也时刻释放着有害的气体。
此外驾驶室内部的污染物还有很大一部分源于发动机尾气,由于驾驶室密封问题,尾气进入到驾驶室内部造成,主要有害物质有CO和CH等。
此外还有一类污染物来自于车辆的外部环境,当车辆外部环境较差时,会有一些粉尘和颗粒物通过驾驶室密封间隙进入到驾驶室内部,这些污染物对驾驶室人员的正常生理机能的破坏力极大,极大影响驾乘人员的身体健康和行车安全,那么究竟如何才能使得车辆驾驶室具备良好的密封性能呢?
我们分析寻找影响一台车身驾驶室的密封性的因素:(1)车身自身的密封性;(2)车身与其他组件连接(主要是含有玻璃的组件)配合之间的密封性;(3)操控组件与车身之间的密封性;(4)车内环境控制系统(空调)的密封性等等。
3驾驶室密封带
3.1驾驶室密封带的定义
引入车辆驾驶室密封带的定义是为了更好的描述驾驶室的密封状态。这里所说的驾驶室的密封带是指车辆安全有效行驶时,驾驶室与外部环境之间以及驾驶室内部需要相对独立组件与驾驶室环境之间的隔离带。
3.2驾驶室密封带的分类
车辆驾驶室密封带主要作用是保证驾驶室的密封性,给驾驶室提供有效舒适的驾乘环境。驾驶室的密封带主要包括:(1)驾驶室总成与外部环境的空气、水、粉尘、颗粒等环境组成要素之间的隔离;(2)驾驶室内部相对独立总成或部件的之间的隔离。
3.2.1驾驶室总成与外部环境之间的隔离
(1)驾驶室车身本体密封。
我们知道驾驶室车身在焊接过程中是不具备密封性能的,要想实现密封,就需要一种是密封元件——密封胶,密封胶的种类很多,焊接密封胶目前来说主要有两种:一种是点焊密封胶;一种是焊缝密封胶。
①点焊密封胶密封。
对于汽车内的冲压钣金件驾驶室一般大量采取点焊的连接方式形成车身以及驾驶室,那么这个时候一般采用汽车点焊密封胶,汽车用点焊密封胶是在焊接前涂布在钣金件搭接处的一种密封胶,它要求被密封冲压件的附贴性要好,点焊后间隙不得超过0.3mm。点焊密封胶从使用性能上可以分为膨胀型和非膨胀型两大类,按化学组成可分为橡胶型和树脂及两者混合型。选用何种类型的点焊密封胶主要由汽车制造厂家根据结构要求、强度要求结合胶的性能综合加以考虑。如可喷漆性能、耐燃油性能、耐热性能等。
②焊缝密封胶密封。
对于焊接件密封来讲还有一类是密封胶是焊缝密封胶,焊缝密封胶有别于点焊密封胶,它是在焊接过程完成后,直接涂抹在焊缝上来实施密封的。目前汽车车身驾驶室用焊缝密封胶主要是PVC型焊缝密封胶。PVC焊缝密封胶在车身上主要有三个方面的作用:第一,焊缝密封车身驾驶室是由许多零件焊接成的一个整体,焊接处存在焊缝,在焊缝上涂上密封胶,使驾驶室密闭与外界隔绝。第二,防腐蚀作用车身上的焊缝都位于车身的边角、隐蔽部位,是车身涂层的薄弱点,最先受到腐蚀。涂上一层密封胶后,相当于在油漆涂层外又增加了一层保护层,提高了油漆涂层的防腐性能。第三,整形在焊缝上涂上密封胶也可起到平整车身,整形美容的目的。
(2)驾驶室车身与相关组件间的密封。
①安全玻璃与驾驶室车身间的密封。
玻璃在驾驶室总成上的密封方式主要有两种。第一种是玻璃通过密封胶直接粘接到白车身上,称之为粘接密封。一般汽车的前、后风窗玻璃均采用第一种连接方法,这时所用的密封胶一般是聚氨酯密封胶,是以聚氨酯橡胶及聚氨酯预聚体为主要成分的密封胶。此类密封胶具有高的拉伸强度、优良的弹性、耐磨性、耐油性和耐寒性,其广泛用于汽车制造、玻璃安装、电子灌装、潜艇和火箭等的密封。这时的聚氨酯密封胶同时起到连接和密封的双层作用并且密实的存在玻璃与白车身之间。
第二种是玻璃与密封元件接触,密封元件接触变形被压缩,形成密封带。这种情况下可作为密封元件的有聚氨酯泡棉,各种类型的三元乙丙橡胶密封条等。有时候为了很好的实现密封,根据需要往往会将两种方法混合使用。
车门密封胶条主要成分是三元乙丙橡胶,当车门关闭是,玻璃压缩车门密封条,车门密封条紧紧的贴合在玻璃与车身之间,形成一道密实的密封带。车门密封条根据实际需要和结构要求,可以制作成不同形状和结构。汽车车门一般都是冲压双层隔音门,这种门在车身内板上卡装三元乙丙密封条,当车门关闭时,车门内板压缩车门密封条,形成密实的密封带,起到很好的缓冲减震密封隔音的效果。
②操控组件与驾驶室车身间的密封。
操控部件作为活动部件,一般都是生根于车架,通过驾驶室车身底板,到达驾驶室内部供驾驶室操控使用,这个时候就要根据不同的操控部件的工作特性来合理选择不同的密封元件,但是最好的办法是使用与需要密封部位想匹配吻合的橡胶通过模具成型来实现。这些密封元件质地较为柔软,能很大的隔音降噪吸音的功。模具件不仅保证产品精度,也保证了产品的一致性。
3.2.2驾驶室内部相对独立总成或部件的之间的隔离
这一大类的密封主要是指驾驶室总成内部需要相对密封的组件与其他组件或环境的隔离。以拖拉机驾驶室为例来说明问题,目前先进农机制造企业不断推出更加舒适的拖拉机配置满足人们日益增长的物质需要,空调系统作为最重要的内部环境控制系统被运用带拖拉机驾驶室上来。在拖拉机驾驶室上需要相对于其他组件要进行特别隔离的就是空调系统的独立风道系统。独立风道就是要保证空调新风新风封闭在驾驶室内特殊的封闭空间内顺利进入空调进风口,然后驾驶室内部的循环风通过另外一个风道系统顺利实现回风,并再次进入空调进风口,回风进入空调,这样一来就大大提高了空调的制冷或是制热效率,同是保证外部有氧新鲜空气不断进入到驾驶室内部。
4结语
目前轿车的整车密封性能基本满足用户的使用需求,但是像农用机械、工程机械以及一些特种车辆常常由于受到价格和社会需求的影响,往往会忽略对于驾驶室环境密封性能的考虑,而后期又往往因为密封性差被用户各种投诉以及其他问题给企业带来各种各样的损失。因此车辆驾驶室的密封问题将逐步延伸了所有的机动车辆,密封带的设计将越来越被重视或者成为他们整车品质提升的重要内容。车辆驾驶室密封带可以是一个密封胶条,也可以是密封胶,也可以说其他起到密封作用的密封元件,但是所有这些小的密封带最终形成一个大的密封带,将车辆驾驶室形成一个封闭罩,任何一个小的密封带没有考虑到位或是设计不到位,就会影响整个驾驶室总成的密封。