车门系统的密封性能研究

2018-04-11姚宇张杰

汽车实用技术 2018年6期

姚宇，张杰

（华晨汽车工程研究院闭合件工程室，辽宁沈阳 110141）

前言

密封性能作为汽车性能评价的重要指标之一，近年来越来越受到国内整车企业的重视。汽车密封性能产生的直接影响有：1）外部灰尘和湿气的渗入量；2）有害气体的含量；3）隔音降噪效果；4）空调效果。同时密封性指标太差，将导致空调系统负荷加重，燃油经济性能变差，忽冷忽热的环境对乘客的舒适性也存在一定的影响。如何提升整车的密封性能，成为各车型亟待解决的问题。车门作为连通乘客舱与外界的重要通道，密封性能的提升工作尤为重要。

1　车门系统主要泄漏点分析

车门系统主要由车门钣金、外把手、外水切、车门玻璃、导槽密封条等子系统构成，如图1所示。车辆行驶过程中，外界的风噪从车门外板与其他零件的缝隙侵入到车内。为了提升车门密封性能，首先通过实验找出车门泄漏点。

图1　车门组成

通过对某车型整车气密性测试，试图寻找影响车门密封性能的主要泄漏点。

实验条件为：

压差：0.5InH2O

实验内容为：

将整车与实验设备相连，并将接口周围密封，如图2所示，将空调排风口密封，空调打开至内循环。启动实验设备，将压力缓慢调整至实验要求，设备显示的数值即为某车型整车气密性泄漏量。依次将车门的外把手、外水切、后视镜、导槽密封条、流水孔进行密封，所得的差值即为各部位泄漏贡献量，如表1所示。

图2　整车气密性实验设备

表1　车门各子系统泄漏量

由实验结果可知，流水孔对车门气密性影响最大，其次为外水切与外把手，下面将从这三个地方着手分析封堵的可行性。

2　泄漏点密封结构分析

2.1　车门流水孔

车门流水孔位置如图3所示，其作用有两个，第一是车门钣金在涂装车间电泳时的漏液孔，使电泳液能够顺畅的从车门内流出，另一个作用是使侵入车门的雨水排出，因此，流水孔不能完全封堵，此处做不到完全密封。

图3　车门流水孔

2.2　外水切

外水切的作用是密封、隔音、防尘、减震、装饰、对车门玻璃起到导向等。外水切泄漏点为水切与导槽密封条配合处及外水切端盖位置，如图4所示。由于外水切在车身方向不具备容差能力，因此外水切与导槽密封条配合处缝隙不可消除。而端盖位置钣金型面复杂，很难做到钣金与端盖无缝隙接触。因此外水切的封堵主要靠在泄漏位置粘贴泡棉，泡棉压缩后隔断气流的流动。但是外水泡棉一般为人工粘贴，批量生产时，封堵效果不能得到保证。导致此处密封不可靠。

图4　外水切气体侵入路径

2.3　外把手

外把手是活动件，活动手柄与固定装饰盖之间必须留有缝隙，如图5所示。并且外把手长期拉动后，状态不可避免会发生变化，密封极易失效。

图5　外把手结构

综上所述，从泄漏点直接封堵不能长期有效的改善车门系统的密封性能。

3　内板密封的可行性分析

气流及噪音的侵入路径为：

由于从外板泄漏点直接封堵方案难以实现，我们将探讨车门内板作为密封性能主密封面的可行性。车门内板上的孔洞主要分为工艺孔与各零件安装孔两种，如图6所示。为了便于内外板之间零件的安装，通常内板中部位置会有一个面积较大的安装孔。此安装孔由防水膜覆盖密封。传统的车门系统中，线束及门锁拉线等零件都从防水膜上穿出，这样就导致了防水膜密封功能失效。

图6　车门内板

近年来，随着密封性能越来越多的受到人们重视，无损防水膜得到了广泛的应用。线束及门锁拉线等零件不再从防水膜穿出，而是在车门内板上单独开辟自己的“通道”。这样，防水膜保证了完整性，可以有效的将复杂型面及大型孔洞密封。同时，内板密封还要注意防水膜覆盖范围外的孔洞必须有效密封，工艺孔要粘贴密封贴，安装孔要应用带有密封功能的卡扣或胶堵，充分保证车门内板的有效密封。

气流及噪音除了从内板上孔洞传递入乘客舱外，还有一个主要部位是内板与玻璃之间缝隙。此处通常用内水切进行密封，如图7所示。传统的内水切仅考虑了支撑玻璃的作用，为了有效的对车门进行密封，需要对内水切提出更高的要求。目前密封性较强的内水切结构如图所示。内水切夹持在车门内板上，通过唇边将内板与玻璃之间缝隙密封。同时，可将内水切材料做成EPDM+钢带结构，钢带采用冲切断带形式，使内水切在车身方向具有一定伸缩性，提高内水切容差能力，保证内水切与导槽密封条紧密配合，提升车门系统的密封性能。