汽车橡胶密封条滑动阻力测试新方法

2018-07-25王育栋

橡胶科技 2018年7期

王育栋

（高铁检测仪器有限公司，山东青岛 264000）

汽车的NVH是指在汽车驾乘过程中，驾乘人员感受到的噪声（Noise）、振动（Vibration）和声振粗糙度（Harshness）。由于以上三者同时出现且密不可分，因此常把它们放在一起进行研究。其中，频率为30～40 kHz的噪声主要指驾乘人员听到的车内噪声；频率为1～200 Hz的振动主要指驾乘人员感受到的来自于转向盘、地板和座椅的振动；声振粗糙度是指噪声和振动的品质，是描述人体对噪声和振动的主观感受的指标，不能直接用客观测量方法来度量。

车内噪声通常来自两个方面：一是动力总成及附件噪声、轮胎噪声、风噪声等空气噪声向车内的传递；二是底盘、车身等结构件振动传递到车厢而引起的结构噪声。车内振动主要来自于两个方面：一是动力总成振动向车内的传递；二是由路面激励通过轮胎向车内的传递。

汽车的NVH是衡量汽车制造质量的一个综合性指标，它给汽车用户的感受是最直接和最具体的。车辆的NVH是大型整车制造企业和零部件企业关注的问题之一。有统计资料显示，整车约有1/3的故障与车辆的NVH有关，而大型整车制造企业有近20%的研发费用用在解决车辆的NVH问题上。NVH的研究不仅仅贯穿于整个汽车的开发过程，而且贯穿于车辆乘坐舒适性的改进过程。由于振动和噪声源往往无法改变或很难在短时间内进行优化改进，因此常通过设计优化NVH零部件来控制振动和噪声的传递路径，从而实现对整车NVH目标的控制。

1 汽车橡胶密封条

汽车橡胶密封条是改善汽车NVH性能的重要零部件之一，具有隔音、防尘、防水和减震的作用。汽车橡胶密封条（如图1所示）种类很多，有门框密封条、车门密封条、车窗玻璃导槽密封条、行李箱密封条、发动机罩密封条和发动机舱密封条等。其中车窗玻璃导槽密封条应用于车门玻璃周围，安装于四门升降玻璃周边的钢槽内，起到密封车门玻璃作用，防止灰尘、雨水等进入车内，并降低车外噪声对驾乘人员的影响。

图1 不同种类的汽车橡胶密封条

2 汽车橡胶密封条滑动阻力测试

汽车橡胶密封条滑动阻力测试则是一种新的NVH评定方法。以车窗玻璃导槽密封条为例，当车窗玻璃升降器工作时，导槽密封条夹持玻璃并施加与玻璃运动方向相反的摩擦阻力，该摩擦阻力即为滑动阻力。滑动阻力是车窗玻璃导槽密封条的一个重要参数，能直接影响车窗玻璃上下运动的速度和导槽密封条磨损的速度。滑动阻力过大的密封条会在使用过程中磨损过快，而密封条磨损到一定程度，会导致玻璃升降器在升降过程中发生异响，还会导致车窗玻璃升降速度变慢或阻滞。

现有技术对车窗玻璃导槽密封条的滑动阻力测试通常直接在车门上进行，汽车车门如图2所示。即直接在车门上进行车窗玻璃相对于导槽密封条的重复移动，然后通过传感器测试导槽密封条滑动阻力，这样的试验步骤十分繁琐，效率低，成本也高，而且导槽密封条在不同的环境温度下滑动阻力不同，因此直接在车门上测试，导致测试的车窗玻璃导槽密封条滑动阻力不准确。

图2 汽车车门示意

下面介绍一种仪器化的汽车橡胶密封条滑动阻力测试仪——滑动阻力试验机及其测试车窗玻璃导槽密封条滑动阻力的测试方法。该滑动阻力试验机的测试原理如图3所示。

图3 滑动阻力试验机测试原理示意

滑动阻力试验机主要由伺服电缸驱动装置、密封条固定平台、力量侦测系统和计算机操作系统组成。鉴于玻璃升降器的运行速度范围为70～200 mm·s-1（QC/T 636—2014），而电子万能试验机的最快运行速度为50 mm·s-1，因此滑动阻力试验机如采用伺服马达和螺杆传动机构方式，无法满足测试速度要求，而采用伺服电缸控制则可满足测试速度要求，同时可精确控制行程。

在密封条滑动阻力测试时，摩擦玻璃在导槽密封条中与内外唇边产生摩擦，因此摩擦玻璃在密封条内外唇的位置直接影响测试结果，可在测试开始前进行调整，以便测试摩擦玻璃在不同位置时密封条的滑动阻力。采用滑动阻力试验机测试车窗玻璃导槽密封条滑动阻力时，密封条摩擦玻璃的装配如图4所示。