汽车车门密封研究现状及其改进措施

许天辉 李永湘

摘 要：汽车车门密封效果直接影响汽车舒适性和安全性。对当前汽车车门密封技术研究现状和存在的问题进行了分析，给出了汽车车门密封改进措施。提出从车门结构优化、车门关闭力、密封件结构优化和密封材料四个方面改善汽车密封性能，可有效提高汽车的品质和乘车舒适性。

关键词：汽车车门;密封技术;结构设计

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.04.024

0 引言

2008年次贷危机削弱了全球诸多经济体的实力，中国因采取负责任的态度和有力的措施应对危机而逐渐成为全球经济大国和制造业大国，汽车制造业蓬勃发展，汽车年产量稳居全球第一，而汽车质量却参差不齐，尤其是部分合资车和国产车的汽车密封质量不过关，车门漏水等问题常遭到客户的抱怨和投诉，提高汽车密封质量，解决车门漏水问题，对提升汽车品牌声誉和使用舒适度具有重大意义。

1 汽车车门密封技术研究现状

汽车车门密封技术涉及车门结构、密封方式、材料等诸多因素，具体的密封细节也因不同企业不同车型等有所区别，一些技术人员对汽车车门密封技术进行研究。

在车门结构设计研究方面，郑州日产汽车有限公司王少伟等基于有限元模型研究了汽车前门结构和性能[1];广东松山职业技术学院赖颖实验研究了车门尺寸结构偏差对汽车密封性的影响[2]。在密封条结构研究方面，上海通用汽车公司廖欢和黄宇量针对CN200S车型车门漏水问题研究了橡膠密封条的工作原理和结构[3];北京汽车股份研究院李建友实验了车门密封条的压缩量等性能，研究了密封条结构与车门关门声品质之间的关系[4]。在密封材料研究方面，长城汽车股份有限公司薛振荣等研究了汽车车门密封条的材料配方和制造工艺，分析了密封VOC中有害物的挥发性，并提出了使用高闪点石蜡油的改进方案[5];江西昌河汽车有限公司顾翔研究了基于EPDM材料的车门密封胶条的设计和制造工艺[6]。

2 车门密封改进措施

上述研究工作主要从某个单一角度研究了汽车车门密封技术的相关问题，缺少总体性解决方案。要彻底解决车门漏水问题，提升汽车密封性和整车性能，主要需从车门结构优化、周边件结构设计、密封条结构、密封材料和车门关闭力五个方面采取相应措施。如图1所示。

2.1 车门结构优化

车门的质量与汽车的密封性和安全性息息相关。差质量的车门容易发生变形，导致汽车振动和噪音的扩大，降低汽车密封性能和安全性，用户乘坐舒适性差。有必要对车门内板、外板、窗框、车门铰链等进行综合性优化设计，改善车门结构。

2.2 车门关闭力分析与优化

车门关闭力问题一直是国产车设计研究的短处，直接影响汽车舒适性和密封性。车门关闭力受车门重力、车门密封胶条、铰链、制造精度、车上孔洞分布、空气阻力等的影响。通过对汽车车门进行动力学分析、振动分析、空气流场分析等，求解车门关闭力最优值。

2.3 密封件结构优化

车门上的密封件比较多，包含车门密封条、门框密封条、车窗玻璃导槽密封条、挡水密封条、密封膜等等，密封件的结构设计优劣直接影响车门的密封性。利用有限元法对密封件进行结构分析对改进密封件结构设计和压缩性能有很大帮助，优化密封件的各处材料分布厚度和形状，综合优化密封件的变形特性。此外，需要选择合适的公差，防止密封条安装过紧或过松情况的出现，密封空隙太小会使车门关闭力极大提高，而密封空隙太大会使密封件失去应有的密封效果。

2.4 采用高性能的密封材料

汽车密封材料主要分为橡胶类和塑料类，两者从工艺上比较，塑料和热塑性弹性体材料类密封条制造工艺比橡胶类少了加热硫化过程，工艺和设备相对简单。而单一材质的密封件性能一般不是很好，复合材料制造的密封件性能相对较好，已成为发展趋势。在研发和使用高性能材料制造的密封件时还需兼顾其结构设计、制造工艺、环保性和安全性等因素，以适应越来越严格的政策制度和用户要求。

3 结束语

汽车车门密封性能直接影响汽车的舒适性、安全性和汽车品质，众多国产汽车在车门密封方面还有很大改进的空间，可从车门结构优化、车门关闭力、密封件结构优化和密封材料四个方面改善国产汽车密封性能，提高国产汽车的品质和乘车舒适性。

参考文献：

[1]王少伟，兰天亮，李梦帆.浅议汽车侧门结构设计中的CAE应用 [J].智能制造，2017（06）：31-39.

[2]赖颖.车门尺寸偏差风噪声形成机理及气密性分析[J].汽车实用技术，2018（18）：102-105，111.

[3]廖欢，黄宇量.车门漏水的原因分析及控制措施探讨[J].时代汽车，2017（06）：71-72.

[4]李建友.汽车密封条对车门关门声品质的影响分析[J].北京汽车，2017（06）：41-44.

[5]薛振荣，韩红飞，王晓虎等.车门密封条VOC性能的改进[J]. 橡塑技术与装备，2017，43（04）：56-58.

[6]顾翔.浅谈车门橡胶密封条设计[J].内燃机与配件，2018（17）： 65-66.

基金项目：贵州工程应用技术学院高层次人才科研项目（院科合字G2018009）;贵州省科学技术基金项目（黔科合LH字[2014]7529，黔科合LH字[2015]7597，黔科合平台人才[2017]5502）;毕节市3D打印技术应用研究中心项目（毕科合字[2017]05）。

作者简介：许天辉（1979-），男，湖北武汉人，硕士，主要从事数控技术研究。

*为通讯作者