某轿车白车身密封性能分析与改善

2018-02-18唐玲

装备制造技术 2018年11期

唐玲

（东风柳州汽车有限公司乘用车技术中心，广西柳州545000）

0 引言

汽车密封性对汽车的整体性能产生的直接影响表现为：外部灰尘和湿气的渗入量；隔音降噪效果，影响乘坐舒适性；空调效果，密封性能差将导致空调系统负荷加重，燃油经济性能变差。因此，提高整车密封性能既可以为顾客提供一个静谧、舒适的驾驶环境，又可以改善空调灵敏度。而白车身气密性是整车气密性的基础，如何提高白车身气密性显得尤为重要。本文通过某款轿车白车身气密性试验，对白车身密封性能进行分析与改善。

1 试验方法

汽车气密性试验也称为静态气密性实验，一般分为正压法试验和负压法试验[1]。本文采用正压法，即通过鼓风机向车内输送空气，让车内的气压高于车外的大气压，通过分析当时输送的气体量（或进气速率）和车内气压情况，来衡量整车的气密性。

车身泄露测试仪是测试汽车车身气体泄漏量的仪器，监测气体进入或者逸出车舱的量。泄露测试仪系统配置包含机械组件（鼓风机、压差表、空滤、压力平衡棒、标定校验环等）和电子组件（气流量传感器、气流量数显仪、流量电脑、变速马达等），原理是使用一个装在鼓风机上的变速马达来产生气流，气流速率通过气流量传感器测量，以SCFM（standard cubic foot per minute，标准立方英尺每分钟）为单位。气流速率由数字显示器显示读取，该数值即表示车内气流泄漏量大小。

2 白车身气密性试验方案

白车身气密性试验在不可控状态下进行，即封堵四门两盖、前后风挡、泄压阀、空调进气以及所有与大气相通的孔洞等孔洞，检测车身钣金焊缝和孔隙的泄漏量。试验设备与白车身试验简图如图1所示。

图1 试验设备与白车身

车辆在日常使用过程中，车内最高气压一般不会达到90 Pa，参考行业内整车静态气体泄露标准，在对气密性试验数据进行比较时，一般采用车内气压为125 Pa下气体的泄露数据[2]。测试时，通过车身泄露测试仪控制车内气压，记录泄露位置及泄漏量。

3 试验结果分析

3.1 试验结果

图2表示初始状态下（即封堵与大气相通孔洞），白车身内气压由25 Pa依次增加至250 Pa对应的气流泄露速率。车内气压为125 Pa时，气流泄露速率为89.5SCFM，泄漏量较大。由曲线可知，车内压力增大时，气体泄漏量也逐渐增大。同时现场测试表明，该款轿车白车身存在其他未被注意到的泄漏源，主要泄漏源对气流泄露速率的贡献量如表1所示。

图2 整改前车内气流泄露速率曲线

表1 主要泄漏源试验结果

3.2 原因分析

汽车白车身在设计、制造工艺（包含冲压、焊装、涂装、总装四大工艺）过程中，影响白车身密封性能的主要因素如图3所示。同时，根据表1的测试泄露数据，经数据检查、现场跟踪确认，明确该轿车白车身的具体泄露原因，见表2.

图3 影响白车身密封性能因素

表2 主要泄漏源原因分析

4 整改方案及验证

通过对比测试目前市场同类产品密封性能，该款轿车泄漏量偏大，对其进行立项整改。综合各方面情况，目标设定为白车身车内气压为125Pa时，气流泄露速率小于65SCFM。

4.1 整改方案

根据表2泄露点原因分析结果，泄露主要由结构内部存在与外界连通的孔洞、漏液孔未封堵、现场工人涂胶不良等原因引起。将上述问题归纳为结构设计、制造工艺两大类问题，联合质量、工艺、生产等相关部门，对车身的结构、制造工艺进行优化整改，整改方案如表3所示。

表3 结构设计、制造工艺整改方案

4.2 方案验证

按4.1方案对该款轿车白车身设计结构、制造工艺进行优化和整改后，再次进行气密性测试，得到该状态下的气流泄露速率曲线，如图4所示。其中，车内气压为125 Pa时，气流泄露速率为38.3SCFM（见图5），较整改前的89.5SCFM下降约51SCFM，泄漏量大大降低，表明整改措施有效，达到改善目标要求。