铝基车身塑料外覆盖件在淋雨试验中的技术研究

刘军　唐伟　周甘华

摘 要：本文通过对铝基轻量化车身使用塑料外覆盖件在淋雨试验过程中出现的问题进行分析、归纳与总结，找出金属外覆盖件与塑料外覆盖件的差异，提升整车性能与用户的感知质量。

关键词：铝基轻量化车身 外覆盖件 淋雨试验 布置策略

1 引言

随着越来越多的整车汽车厂投入到新能源汽车的研发与生产，新能源汽车在市场上的销售占比也在逐年增加，如何才能让新能源汽车能耗利用更高，有研究表明，新能源汽车整车重量每降低10%，整车能耗约降低5.5%左右，续航里程约提高6%左右，因此可以将钢制车身调整为铝基车身，同时将传统冲压件侧围、四门两盖、翼子板均采用塑料件替代，本文主要对外覆盖件由金属制品调整为塑料制品后在淋雨试验中的技术研究。

2 整车淋雨试验的目的

第一、验证外覆盖件在阴雨天防渗水的有效性。

第二、排水系统是否正常且有效。

第三、雨水对于电子元器件是否存在物理破坏。

第四、电子类设备在雨水天气是否运转正常。

3 全塑料外覆盖件的布置策略及注意事项

3.1 金属外覆盖件调整为塑料外覆盖件后，单件重量明显下降，若仅材质上发生变化，结构上是否可以沿用呢，答案是原金属件状态下的产品结构形式不能完全沿用。以传统冲压侧围外板与塑料侧围外板为例（见图1与图2），金属侧围与顶盖焊接的非常紧密，但塑料侧围外板单独装配至骨架上且受成型工艺限制，无法与顶盖焊接边无缝贴合，存在客观上的装配间隙。

3.2 采用塑料侧围替代金属侧围后，在淋雨试验中发现车内出现局部渗水现象，这对于车辆使用者来说，将会造成非常负面的影响，经过研究对比，发现车内的渗水是通过行李架与顶盖间的微小间隙渗入，当渗入的水渍累积到某一临界点后形成水流，再通过塑料侧围与车身骨架之间的装配间隙导入车内，而造成这一现象的原因并非是行李架出现损坏，而是随着车身骨架焊接及单件装配的公差累积，导致行李架与周边件之间出现微小的装配间隙，那么同样的行李架在传统金属侧围上却没有出现渗水现象，究其原因，在于金属侧围与顶盖焊接的非常紧密，即使水渍通过行李架与周边件的微小间隙渗入，也不会导入车体内。

3.3 策略上塑料外覆盖件在整车设计时应根据所在位置的装配特性，进行适应性结构调整。例如对标配行李架的整车，布置时应充分考虑周边配合、内部结构，以及后续可能涉及的功能，从部分新能源轻量化车型上看，行李架已不是单一的保证美观，同时也需兼顾密封，因此我们应增加行李架与周边件的软干涉量（如图3），避免因行李架装配产生的公差造成水渍渗入。

3.4 塑料侧围外板在设计时，也需注意与周边件的密封性，如图4所示，避免水流渗入。

4 外覆盖件的整体性

4.1 采用塑料外覆盖件替代金属外覆盖件的零件，需要将雨水直接冲击区域内的装配间隙数量减少，尤其是受周边零件影响，无法对间隙进行有效密封的区域。如图5所示，该装配间隙处于雨水冲击高风险区域，且门框密封条无法对间隙有效密封，存在较高的渗水风险。

4.2 如图6所示，雨水直接冲击区域内没有明显的装配间隙，可有效控制雨水通过间隙渗入到车内。

5 排水功能

5.1 结合铝基轻量化车身的特殊性及塑料外覆盖件的成型工艺特点，针对淋雨试验中出现的渗水问题，可采用“疏导排水”的方式进行辅助，对于雨水易进入区域，可选用导水橡胶条或导水管，控制水流走向，见图7。

5.2 布置的导水结构需便于安装，避免装配后因失效，造成水流引导失败，如图8，某车型导水橡胶条在装配过程中，受到挤压变形，致使导水作用失效，水渍通过橡胶条塌陷处流入车体内。

6 结论与展望

伴随汽车的普及，尾气对环境的影响也日渐严重，在十二五规划中，国家明确提出了节能减排的要求，由于外覆盖件材质由塑料替代金属后，整车重量降低，随之能耗也相应降低，因此全塑外覆盖件将逐步成为行业发展主线，本文通过对铝基车身塑料外覆盖件在淋雨试验中的技术研究分析并总结金属材料外覆盖件与塑料外覆盖件的结构差异特点，希望为后续全塑外覆盖件的设计开发起到积极的参考作用。

参考文献：

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