绳轮式玻璃升降器耐久试验分析与研究

焦志伟 陈伟通 颜长胜

摘 要：文章通过对比国内外汽车行业台架耐久试验方法，从台架耐久失效模式与实车失效模式结合用户具体实际情况，阐述了在提高玻璃升降器全生命周期以及用户主观感受方面，零部件级验证、系统级台架验证、整车级耐久验证都是车辆开发环节不可或缺的一部分。

关键词：绳轮式升降器;试验方法;主观感受

中图分类号：U467.5  文献标识码：A  文章编号：1671-7988（2020）05-163-03

Abstract： By comparing the domestic and foreign test methods for the durability of the platform frame， the article expounds in depth the improvement of the whole life cycle of the glass elevator and the user's subjective feelings from the problem of the durability quality of the platform frame and the failure results of the real car. Parts level verification， system level platform verification and vehicle level durability verification are all indispensable parts of vehicle development.

Keywords： Rope wheel hoist; Test method; Subjective feeling

引言

近年来，随着社会经济的高速发展，汽车已不再是奢侈品，越来越多的家庭都购置了汽车，与此同时消费者对汽车功能和性能的要求也越来越高，车门玻璃升降系统是汽车车门系统重要组成部分，玻璃升降系统的产品质量将直接影响车门乃至整个汽车的安全性能，并且玻璃升降器又是汽车上故障率较高的系统之一，据统计，玻璃升降系统问题基本上都居前20位。因此，不管是对升降系统的前期开发还是后期检验、故障排查，都需要一套测试标准来快捷、准确地检测玻璃升降器各项功能和性能可靠性。

本文通过分析国内汽车行业标准以及一些主要汽车厂标准，并结合台架试验的常见失效模式以及市场常见失效模式进行对比分析，以用户使用场景和问题为导向，对玻璃升降系统性能耐久试验进行了研究并提出相关的实施建议。

1 試验方法分析

根据汽车行业标准，玻璃升降器主要性能检测项目有：

（1）手动玻璃升降器：手柄扭矩、玻璃下降量、运动平行度、操作强度、静强度、耐腐蚀性、耐久性试验;

（2）电动玻璃升降器：电流特性、堵转力、运行速度、自锁性、耐温度变化性、绝缘介电强度、耐过电压、热保护性、抗干扰性、耐振动性、耐腐蚀性、防水性、耐久性试验。

试验电源采用足够量程的直流稳压电源，其波纹电压（峰～峰）值不大于100mV，电压表精度不低于0.5级，电流表精度不低于1级，试验电压（13.5±0.3）V，接线电阻为（0.15±0.02）Ω。

这些检测项目基本能够涵盖国内外各主要汽车厂家的技术标准内容，可能在某些性能定义上会有些不同或者要求更为严格，而在耐久性试验项目上，其具体的操作方式、试验工况、耐久次数等则会有明显的差异。

从表1可知，总体上各车企耐久试验标准均要高于行业标准，而从试验工况、试验测试方式来说，国外车企的标准对玻璃升降系统的考核更为复杂或贴近实际使用环境一些，因而其对国内车企作进一步完善试验具有很好指导借鉴作用。

目前国内玻璃升降器试验设备普遍采用模拟车门玻璃升降器性能试验台与实车门耐久试验台组合，但在做性能试验时由于采用模拟车门，得出的试验结果很难与实际工况一致，故采用实车门的性能和耐久试验台与实际使用工况会更加相符，试验结果也更为真实，正逐渐被汽车厂采用。

在实际研发过程中，系统级耐久试验验证往往是在单一零部件在满足设计要求之后再进行系统验证，受台架系统验证的单一性和局限性，根据用户实际使用场景的不同，系统级验证并不能完全发现和规避未来市场所产生的问题。

2 台架试验常见失效模式

本文对台架试验中出现的玻璃升降系统常见问题进行统计分析，其常见的失效模式可分为以下几个方面：

2.1 电机失效

其主要表现为在耐久过程中出现电机不工作;其主要原因为电机热保护器或控制器损坏、电刷与电枢接触损坏、电枢绕组烧坏等异常。

2.2 钢丝绳失效

（1）钢丝绳锈蚀断裂：其主要原因为钢丝绳与套管之间易贮存水分，钢丝绳润滑和防锈保护不良。

（2）钢丝绳绞乱：经检查确认其主要原因为塑料件磨损、金属件变形导致钢丝绳变松;夹头装配不到位导致夹头脱出;钢丝绳夹角过大，导致错槽。

（3）钢丝绳夹头拉脱：其主要原因夹头处两个压铆尖角从零件中拉出来。

2.3 其它零件失效

玻璃托架塑料件断裂失效以及焊接处虚焊导致脱落。

2.4 性能不良

（1）升降缓慢，其主要原因为电机性能下降，胶条磨损，门系统阻力增大。

（2）升降脱槽，其主要原因为装配误差大，胶条装配不良，玻璃安装孔位偏移。

2.5 异响

（1）总成换向异响，其主要原因为总成内部零件配合间隙过大。

（2）运行异响，其主要原因为：内外水切或胶条磨损产生异响;绕线轮在座板内窜动异响;平衡弹簧自身摩擦异响;平衡弹簧断裂后产生异响。

（3）电机异响，电机内部转动件不平衡，导致振动异响;电机内部零件摩擦异响，如涡轮磨损。

3 市场常见失效模式

跟据国内几家大汽车厂维修或售后索赔记录，对市场上常见的玻璃升降系统问题进行统计分析，其常见的失效模式可分为以下几个方面：

3.1 行驶中玻璃有异响

螺丝或卡扣的松动;门饰板内有异物;玻璃与内压条之间有较大间隙。以上问题不属于质量问題，只需用户在实际使用中养成良好的驾驶习惯，及时清理异物、紧固玻璃、固定螺丝或是更换内压条就可解决。

3.2 玻璃升降异响

（1）玻璃升降机构导轨抖动，异响。通过分析发现主要原因为螺丝松动，或者玻璃升降导轨积尘严重。

（2）玻璃升降器零部件故障，比如拉线、导轨、滑块等，这些零部件损坏，一般只能更换玻璃升降器总成，单个零部件很少有可以更换的。

3.3 玻璃升降困难

（1）玻璃胶条（包括内外水切）老化、过脏、变形等因素会对玻璃上升或下降形成阻力。

（2）导轨槽内有异物、导轨损坏或变形、电动机损坏和钢丝绳腐蚀或磨损。如导轨槽内有异物应及时清除;如导轨损坏或变形应更换新品;如电动机损坏，则应更换电动机;如钢丝绳腐蚀或磨损，更换玻璃升降器总成。

3.4 控制开关功能性失效

（1）控制开关开裂损坏，无法回弹，出现无法控制玻璃升降器上升或下降，主要原因在于开关结构强度不足、品质劣化，导致功能失效，不排除工艺装配误差，需要提高作业人员的操作水平及工艺管控水平，消除制造误差。

（2）控制开关脱落故障，调节玻璃升降时，按下开关，出现开关自行脱落，掉入装饰板内部，无法从外部拿出等故障。

4 结果对比

通过对历年来本企业售后和维修记录统计（如下图）发现，随着台架耐久试验的深度开展，较多的质量问题在研发初期得到了充分验证，收到的质量投诉也在逐年下降，台架

验证为系统集成的可靠性提供了根本保证。

5 结论

笔者认为：零部件级验证、系统级台架验证、整车级耐久验证都是车辆开发过程中环环相扣，每个环节都不可或缺，市场问题的产生受多方面影响，比如车辆的使用环境，车主的驾驶习惯等这些都可能产生这样或那样的质量问题，对消费者而言，他们更多关注的是产品的性能品质如异响、缓慢、卡滞、稳定性等。因此对玻璃升降器的验证方式也应根据用户使用工况进行合理调整，如多轮次的环境循环验证、多个打开位置的升降循环、泥水或盐水等多工况验证，对于不同阶段的性能评价指标也应进行不同等级划分。

通过对比国内外玻璃升降器试验标准，以及市场常见失效形式，总而言之，我们应该充分利用“互联网+”、云数据大平台调查用户使用习惯，收集市场质量问题，建立强大的用户数据库，更加客观、真实的根据用户实际使用场景，并转换为工程语言，建立更为有效的检测方法和用户评价体系，形成有效的产品验证验证方法和评价标准，使未来市场可能会出现的问题在项目前期阶段得到彻底解决，以此来提高产品的市场竞争力，提升消费者的驾乘体验。

参考文献

[1] QC/T 636 -2000 ，汽车电动玻璃升降器.

[2] 徐华俊，张伟.汽车实车门玻璃升降器性能耐久试验台设计.

[3] 刘湖平.基于LabVIEW的玻璃升降器性能试验台系统研究.

[4] 赵路涛，刘志英.玻璃升降器耐久试验台设计[J].汽车电器， 2010，10 （8）：59-61.

[5] 姚远.车窗电动玻璃升降器的故障排除实例.