汽车玻璃升降系统失效故障探究及设计规避

孙婷

摘 要：汽车玻璃升降系统是车门重要的系统，其性能的可靠性会直接影响到汽车的安全性和使用舒适性，一旦出现失效故障问题，就会给驾驶人员带来严重的困扰。本文主要是从电动玻璃升降器基本结构和工作原理进行出发，对汽车玻璃升降系统的失效故障进行一定的分析，并且对其设计规避进行一定的探究，希望能够减少失效故障的发生，提升汽车的使用质量。

关键词：汽车玻璃 升降系统 失效故障 设计规避

Investigation and Design Avoidance of Failure of Automobile Glass Lifting System

Sun Ting

Abstract：The car window lift system is an important system for the door. The reliability of its performance will directly affect the safety and comfort of the car. Once the failure problem occurs， it will cause serious troubles to the driver. This article mainly starts from the basic structure and working principle of the electric window lifter， carries out a certain analysis of the failure of the automobile glass lift system， and conducts certain explorations on its design avoidance， hoping to reduce the occurrence of failure failures and improve the cars performance quality.

Key words：automotive glass， lifting system， failure， design avoidance

1 引言

随着汽车市场的壮大，我国正式成为世界上最大的汽车生产和销售大国。在智能化、机械化生产的影响下，各种新的技术都在被积极的应用，带动了汽车制造行业的发展和进步。玻璃升降器作为重要的功能件，一旦出现系统失效的现象，就会给车身的密封性和客户的驾驶环境造成不利的影响。玻璃升降系统是除了驾驶功能之外使用频率较高的系统，容易出现玻璃升不到顶、升降阻滞以及升降异响的问题，需要建立起一套科学的方法从产品设计到参数选型以及整车升降试验等环节进行分析和验证，对玻璃升降系统的稳定性进行保证。

2 汽车玻璃升降系统的基本结构和工作原理

绳轮式电动玻璃升降系统主要是由直流电动机、机械升降机构和控制系统三大部分组成，具体来说就是电机、丝筒、拉丝、玻璃托架、滑轨等内容。驱动电动机主要是直流电动机，其中涡轮涡杆减速装置具有很多良好的特性，比如说正反旋转、噪声小和体积紧凑、便于布置以及安装方便和密封性强。在升降结构当中，电动机的输出花键与丝筒进行连接，绕在丝筒上的钢丝与玻璃托架相连接，同时也配备着一降升降功能和防夹功能。对于玻璃升降系统来说，它的主要原理就是对电动机进行驱动，让其从旋转运动转为升降器结构带玻璃上升或是下降到所需的位置，通过这样的方式来完成汽车玻璃升降系统的应用。汽车玻璃升降系统作为整车的重要组成部分，对开闭件系和整个车辆的质量来说有着非常重要的影响，因此必须要强化对玻璃升降系统功能的重视度。要对保证能够灵活平顺的提升或者是降低车床玻璃，好要对侧门车床玻璃的位置进行保证。另外，还要通过玻璃运行来对车窗进行关闭处理，做好车内空间与车外环境的隔离。车窗玻璃的挂壁还要发挥出阻止水、灰尘和车外空气的作用。

3 汽车玻璃升降系统失效故障分析

汽车玻璃升降器是针对乘客乘坐舒适性，并且对车窗玻璃的密封性、安全性和便利性进行保证的重要系统，它主要由多种零部件组成，每个零部件都有着自身制定的功能和作用，其寿命和质量状态都会影响整车的运行状态。对于汽车升降器系统来说，在使用的过程中经常会发生各种各样的问题，有些问题是因为连接松动造成的，因此可以对其进行修复，而有些问题是因为零部件结构受损造成的，没办法进行修复。汽车玻璃升降系统在进行运行的过程中会出现各种故障问题，需要对其进行关注。

3.1 异响故障

汽车玻璃升降器出现异响的原因有很多，下面主要将绳轮式升降器作为主要的研究内容进行噪音故障的分析。首先是可能会因为灰尘而导致出现异响，因为滑块如果与玻璃的连接方式出现不当的现象，或者是二的连接处存在着积灰的现象，一旦升降器在运行之后停止，就会导致升降系统的内部出现应力释放的现象，会导致滑块与玻璃出现摩擦，进而产生一定的异响。对于这种现象来说，它的具体处理措施就是对连接处进行除尘处理，如果想要从根本上对该问题进行根除，继续要从设计上出发对两者的连接方式进行有效的改进;升降器内部出现的异响所产生的原因是不同的，因此需要考慮的改进策略也会有所不同。对于钢丝绳与套管之间的摩擦异响来说，主要的处理措施就是在护套管的两端套入防磨头，通过这样的方式避免钢丝绳与金属管管出现摩擦异响。对于钢丝绳和导轮之间的滑动摩擦来说，这种情况下出现的噪声多半会发生在玻璃升降器运行的过程中，想要对这样的问题进行合理的解决，就需要将钢丝绳和导轮之间的滑动摩擦进行优化，改为滚动摩擦的方式;对于钢丝绳降噪管和玻璃摩擦之间的异响来说，主要是因为材质的原因导致，因此在进行改进的时候需要对降噪管材料进行更改，使用不同材质的材料进行验证;在开关车门的时候，因为绳轮式升降器的钢丝绳会具有婴的柔性，因此会随着动作出现钢丝绳套管敲打玻璃出现异响的现象，想要对对其进行解决，也是需要从材质的更换进行出发，同时对升降器和车门系统以及玻璃之间的间隙进行关注，合理做好控制;在玻璃上升的时候如果出现抖动异常的现象，多半都与车门的密封件有着重要的关系，胶条在经过一段时间的使用之后会出现摩擦阻力增大的现象，因此容易造成上升时的抖动异响。

3.2 升降故障

玻璃升降故障出现的原因有自身系统和车门系统两种，对于车门系统的原因来说，主要包括着汽车玻璃呢槽发生变形或者是开裂损伤，或者是升降器螺栓出现松动，或者是升降器内部存在损坏和故障。

3.2.1 电机性能正常，机构故障

对于绳轮式升降器来说，常见的机构故障有几种形式的内容：一是钢丝绳失效。出现这种现象主要是因为钢丝绳受到了异常的磨损导致钢丝绳出现断裂的现象，另外，如果钢丝绳和线轮之间的角度不合适也导致失效问题的出现。这种失效问题需要在产品结构设计的时候就做好充分的设计验证;滑动支架断裂问题的出现大都是发生在金属骨架外加注塑组成的滑动支架上，除了要在设计的过程中对滑动支架传动过程的受力情况进行注意之外，还要对塑料部分的厚度和选材进行综合的考虑，尽可能的做到壁厚均匀，同时对注塑工艺进行严格的控制。

3.2.2 電机故障引起的问题

对于国产电机来说，在性能方面要与国外或者合资品牌具有一定的差距，使用国产电机的玻璃升降器在售后故障中主要集中在质量问题上，具体的表现有电机内部的烧蚀、虚焊脱焊、线路接触不良等多个方面的问题，这些都是比较常见的问题。想要对地啊你售后故障问题的出现概率进行降低，需要对电机的选择进行重视，在进行投放之前需要做好充分的验证，同时强化对电机生产全过程的加工工艺监督和管理，进一步的保证好电机品质一致性。

3.2.3 车门系统的原因

车门系统导致的升降故障主要有汽车玻璃呢槽发生变形或者是损坏，升降器的固定螺栓发生松动等等，这些都有可能会造成玻璃升降器出现卡滞的故障。对于这种类型的故障来说，需要做好对汽车玻璃导槽的检查，看其是否存在开裂的问题，如果存在开裂的问题，需要及时的更换部件。如果没有出现开裂的问题，需要对玻璃导槽进行彻底的清洗，然后对升降器进行还原。如果在进行清理之后依旧无法恢复升降器的功能，还需要进一步的松开玻璃安装螺钉，对玻璃位置进行合理的调整，同时要做好内部电路的检查。最好故障的排除故障之后，还要对玻璃运行的稳定性进行测试。

4 汽车玻璃升降系统设计规避方法

车门玻璃升降系统完成装配之后，要通过外接直流电流电源和示波器的方式对玻璃上升和下降过程中的电流波动范围进行测试，通过采用这样的方式来对升降过程中的稳定性进行判定。首先要对玻璃升降台架进行搭建，通过在线诊断的方式来实现对玻璃升降系统的判断和处理，还要对测试数据进行实时的记录，将其上传到本地的云端，然后通过建立专家数据库的方式来对玻璃升降过程的可靠与否进行判定。玻璃在上升的过程中，需要对其进行一定的受力分析，要在玻璃还没有接触到车门上框密封条的瞬间，其上升阻力右前后端会存在一定的摩擦力，当玻璃上升到上框，进行入槽的一瞬间，就会受到上框的入槽反力。同时，在玻璃上升的过程中，还要对玻璃上升过程中的电动机输出力进行详细的分析，对其中所涉及到的各种力进行力进行详细的分析。等到玻璃上升的时间达到5秒之后，对示波器进行利用来对电流数据的变化进行详细的记录，还要将相应的数据存储在本地的云端数据库当中，通过建立专家模型等方式来对玻璃升降系统的合格与否进行判定。如果需要持续的按动升降器的开关，需要对升降器运行限制电流的设定进行注意，要小于电动机固有堵转电流。此外，对于带有一键升降功能的玻璃升降器控制来说，触发其一键升降的命令之后，堵转电流会出现大于运行限制电流的现象，因此会出现开关断电的现象。

5 结语

综上所述，对于汽车玻璃升降系统的失效故障现象来说，很大的原因就是产品的质量不过关，在生产的时候只看见眼前的利益却没有意识到长远的利益。对于汽车玻璃升降系统来说，比较常见的失效故障就是异响故障和升降故障，这些故障会直接影响汽车玻璃升降系统的正常应用，会给驾驶者带来严重的困扰。想要对整车质量进行全面的保障，汽车玻璃升降系统的故障处理设计规避，也是必须要重点关注的问题，只有这样才能避免售后问题的出现。

参考文献：

[1]张慧.汽车电动玻璃升降器结构设计与仿真[D].长沙理工大学，2017.

[2]张州林.汽车叉臂式升降器系统设计及研究[D].哈尔滨工业大学，2018.

[3]唐超群，王伟.某车型玻璃升降器失效原因分析及解决措施[J].农业装备与车辆工程，2014（11）：64-67.

[4]潘耀三.关于汽车玻璃升降器常见故障问题的分析与研究[J].科技与企业，2016（05）：197.

[5]韩铁石，曾令勇，范炳伟.汽车交叉臂式玻璃升降系统的设计[J].企业技术开发，2013（19）：10-14.