汽车密封条对车门关门声品质的影响分析

李建友 Li Jianyou



汽车密封条对车门关门声品质的影响分析

李建友 Li Jianyou

（北京汽车股份研究院，北京 101300）

汽车车门密封条在关门的过程中，主要缓冲吸收大部分车门关闭中的动能，同时车门主密封条可以封闭门锁与锁扣啮合时产生的高频噪声，对提升车门关门品质有重要的作用；通过对密封条压缩负荷、密封条压缩量等进行试验验证，研究其对关门声品质的影响，指导在新车设计时如何定义、设计门洞密封条的重要参数。

密封条；声品质；压缩负荷

0 引 言

中国汽车市场越来越成熟，竞争也越来越激烈，顾客与汽车的第一次视觉接触来自车辆的外观，第一次身体接触通常是打开车门、关闭车门；外观影响了顾客是否愿意购买这辆车，开、关门声音让顾客对汽车的品质有了第一印象，关门声音品质会影响顾客是否购买该车，故关门声品质也越来越受到重视，做好关门声品质是提升整车品质的重要工作。

1 关门声品质

1.1 关门声品质的评价

1.1.1 关门声品质的主观评价

主观评价是指顾客或者特定人群对关门声表达出喜欢和不喜欢的感受，并根据感受来打分。关门声品质的主观评价可以通过现场实车进行评价，也可以通过回放记录的声音来评价。

汽车界常用10分制打分体系，将人的主观感受分成10个级别，分数分别为1，2，…，10，见表1。第1级表示声品质非常糟糕，不能接受；第10级表示声品质非常好，无可挑剔，人们对这种声音有极大的满足感，其他8个级别介于之间。通常1～4级表示声品质很差，绝大多数参评人员无法接受；5～6级是过渡阶段，有些参评人员可以接受，有些参评人员不接受；7级及以上表示声品质比较好，大多数参评人员可以接受[1]。

1.1.2 关门声品质的客观评价

关门声品质客观评价是在低背景噪声的环境中，用高精度的声学仪器来测量关门时的声音信号，然后对测试数据进行分析处理，得到相应的客观指标，这些指标定量地反应出关门声品质的好坏。

关门现象比较复杂，声音品质可以用很多指标来评价。目前汽车业内常见的4类评价指标为响度、尖锐度、振颤度和时频图谱，密封条的评价指标主要是响度和尖锐度。

响度是表示声音强度或者能量的指标，响度不仅代表了关门声音的大小，而且体现了声音的厚重感，一般情况下响度越小，听起来越轻巧。响度在25～28 sone之间，声音有舒服感，在28～30 sone之间声音比较舒服，在30～34 sone之间可以接受，大于34sone的响度会让人不舒服。

尖锐度是表示声音高频成分的指标，关门声的尖锐度越高，表示高频成分越多，这些声音听起来偏向尖叫声，类似金属撞击声音；尖锐度体现了关门声音的清脆感，一般情况下，关门声音的尖锐度在2～2.5 acum，高于2.5 acum的尖锐度会让人听起来不舒服。

1.2 关门声品质的控制

1.2.1 关门噪声源

关门噪声源有4种，包括车门与车身碰撞产生的声音，内外门板的辐射声，门锁内部碰撞产生的声音，玻璃及其他附件与车门碰撞产生的声音。

1.2.2 关门声品质的结构控制

关门声品质的结构控制主要对噪声源进行针对性的结构控制，密封条不是噪声源，但是对关门声品质有着决定性的作用。

从关门声品质的角度来看，密封条的功能是通过缓冲作用避免车门和车身金属之间的碰撞，降低关门时车门与车身碰撞产生的噪声；通过密封隔音作用，弱化门锁与锁扣啮合碰撞产生的高频噪声。

2 密封条与关门声品质的关系

2.1 密封条对关门声品质的影响

根据密封条在关门声品质中的作用，缓冲车门与车身之间的碰撞噪声，主要通过密封条压缩过程储存大部分关门动能能量，减少转变为声音能量的关门动能能量，从而降低关门声品质客观评价因素中的响度，密封条在关门过程中吸收能量的主要影响因素是密封条的压缩载荷和压缩量。

通过密封条的密封隔音功能，弱化门锁与锁扣啮合的碰撞产生的高频噪声，从而降低关门声品质客观评价因素中的尖锐度，主要影响因素是车门密封条结构布置、密封条的截面设计等。

针对同一款车型，在相同密封结构的前提下，分别对密封条的压缩载荷、压缩量等因素进行对比验证，同时考虑对关门速度的影响，将关门声品质和关门速度等综合考虑，寻找最有效的密封条改进方案，提升关门声品质。

2.1.1 密封条压缩载荷对关门声品质的影响

密封条压缩载荷是指单位长度（常用100mm）的密封条，在压缩到关门状态时，密封条承受的载荷，也就是密封条压缩到理论设计状态时所具有的反力。

某款新车在开发阶段，对影响关门声品质的因素进行改进和分析。

改进1：加大门洞密封条压缩载荷，影响关门声品质的因素测量对比结果见表2。

表1 10分制主观评价体系

表2 改进门洞密封条压缩载荷对关门声品质的影响

2.1.2 密封条压缩量对关门声品质的影响

密封条压缩量是指密封条在压缩到关门状态时，密封条密封部位的海绵泡管被压缩的距离，压缩量的设定要保证两点：一是保证密封条在车辆行驶过程中始终与钣金接触，起到动态密封的作用；二是密封条泡管压缩量与自身高度比例合适，压缩比例过大，会造成较大的压缩永久变形。

改进2：在保证压缩载荷一致的情况下，通过调整门洞密封条压缩量，进行关门声品质效果验证，对比结果见表3。

2.2 密封条对关门声品质影响的总结分析

密封条不同状态对车门关门声响度的影响，如图1所示，通过统计对比，调整密封条压缩载荷（表2）与压缩量（表3），密封条在关门过程中吸收了更多的车门运动能量，转变为声音能量的占比减小，均能较好地起到降低关门声响度的作用，相对来说，改进压缩量效果更好一些。

密封条不同状态对车门关门声尖锐度的影响，如图2所示，通过统计对比，调整密封条压缩载荷（表2）与压缩量（表3），密封条在关门过程中吸收了更多的车门运动能量，关门声中尖锐度明显降低，达到2～2.5 acum合适的范围，相比较而言，改进压缩载荷效果更好一些，增大压缩载荷通过加大密封条泡管的壁厚实现，由原来1.8 mm加大到2.2 mm，泡管加厚，对门锁啮合时产生的响声尖锐度衰减起到积极的作用。

表3 改进门洞密封条压缩量对关门声品质的影响

图1 不同状态密封条对关门声响度的影响

图2 不同状态密封条对关门声尖锐度的影响

对比分析密封条不同状态压缩载荷、压缩量对车门关门声响度、尖锐度的影响，在新车研发过程中关门速度是一个重要指标，以上2种改进均影响到关门速度，见表2、表3中关门速度测量值，同时对比2种改动，改进1压缩载荷调整对关门速度影响较小，改进后仍满足关门速度要求（前门≤1.1 m/s，后门≤1.2 m/s），更能平衡关门声品质和关门速度之间的关系。

3 结 论

汽车车门关门声品质是一个复杂的系统工程，针对密封条对关门声品质的影响，通过调整压缩载荷以及压缩量对声品质的影响进行对比分析，增加密封条泡管壁厚，提高密封条压缩载荷，可以降低关门声响度、尖锐度；且关门速度未出现大幅上升，所以针对关门声响度较大和尖锐度较大的问题，可以通过增大门洞密封条压缩载荷降低关门声响度和尖锐度。

[1]庞剑. 汽车车身噪声与振动控制[M]. 北京：机械工业出版社，2015.

2017-09-13

1002-4581（2017）06-0041-04

U463.83+4.02

A

10.14175/j.issn.1002-4581.2017.06.012