某型SUV白车身气密性分析及优化

李荣喜，罗克体，韦祖国，许露瑶

（东风柳州汽车有限公司，广西 柳州 545005）

随着人们生活水平的日渐提高，客户对乘用车的要求也不断提高。在乘用车的各项性能指标中，乘坐舒适性是乘客最为直观的感受，也是影响客户购车的重要因素之一。因此，各大主机厂都将噪声、振动与声振粗糙度（Noise、Vibration、Harshness, NVH）作为重要的性能指标。整车气密性是NVH其中一个指标，也是保证乘坐舒适性的重要一环，整车气密性不仅影响整车噪音[1]，还对整车防尘性以及空调性能有重要的影响，而白车身（含车门及背门）的气密性又是影响整车气密性的最主要的部分。因此，白车身气密性的优劣，决定了整车气密性的好坏[2]。

本文通过对某型运动型多用途汽车（Sport Utility Vehicle, SUV）的白车身气密性进行烟雾测试以及LeakageMaster泄露路径仿真分析，并根据测试和分析的结果，制定相应的密封措施[3]，通过改善白车身气密性，从而提升整车气密性，为后续车型的气密性开发提供设计参考。

1 某型SUV整车及白车身气密性测试

对整车进行气密性测试，如图1所示，测出整车以及白车身气密性泄漏量，并通过烟雾试验，找出主要泄漏点，以下为整车、白车身以及主要泄漏点的泄漏量如表1所示。

测试条件：室温下，封堵泄压阀，空调调至内循环状态。

测试方法：正压法，相对压力125 Pa。

单位：L/min。

表1 整车、白车身和主要泄露点的泄漏量

图1 整车气密性测试

2 白车身气密性的改善及优化

2.1 白车身的改善

对白车身进行气密性测试，如图2所示，通过烟雾试验找出白车身的泄漏点，并对白车身进行LeakageMaster泄露路径仿真分析，最后通过对比仿真分析和试验的结果，制定经济且有效的密封措施。

1.白车身烟雾试验及主要泄漏点

表2 白车身主要泄漏点泄漏量

通过对以下测试数据进行分析，白车身主要泄漏点是钣金间的搭接缝隙以及门槛底部钣金搭接的漏液孔，泄露部位与各个部位泄露量如表2所示。

图2 白车身气密测试

2.白车身LeakageMaster泄露路径仿真分析

LeakageMaster是一款泄露路径仿真分析软件，通过仿真分析，可以在软件上展示气密性或水密性泄露的路径[4]。图3为某型SUV白车身泄露路径仿真分析结果图。

图3 白车身泄露路径仿真分析截图

（1）后纵梁/横梁钣金搭接缝与后地板两侧工艺定位孔连通，如图4所示；

图4 后地板泄露路径仿真分析截图

（2）门槛底部漏液孔与车身内部多处钣金搭接缝以及钣金开放区域连通[5]，如图5所示；

图5 门槛底部泄露路径仿真分析截图

（3）侧围与轮罩钣金搭接缝无泄露路径；

（4）A柱下外侧围门槛钣金搭接缝与车身内部多处钣金开放区域相通，如图6所示。

3.白车身气密性提升改善方案

通过烟雾试验与LeakageMaster泄露路径仿真分析[6]，白车身优化方案如表3所示。部分漏液孔或减小车门漏液孔的面积的方式提升整车气密性。该型SUV采用的改善措施是增加堵盖，并在堵盖上设计排水孔。通过减小漏液孔的面积降低泄漏量，从而达到提升气密性的目的。图7为某型SUV采用密封方案，表5为前车门改善前后漏液孔的泄漏量。

表3 白车身气密性优化方案

图6 A柱下侧围与门槛泄露路径仿真分析截图

4.改善前后白车身气密性泄露量对比

经以上措施改善后，白车身气密性泄漏量大幅降低，具体泄漏量如表4所示。

图7 车门密封方案与密封堵盖结构示意图

表4 改善前后白车身气密性测试结果

2.2 车门漏液孔的改善

1.四车门漏液孔

在车门底部，基本都设计有漏液孔。主要是为了满足两个功能：（1）满足涂装沥液的要求；（2）满足下雨或用户洗车时，可将进入车门内部湿区的水及时排出。高端的车型，车门一般采用内密封模式（车门湿区与干区间采用集成式护板密封）。该模式气密性较好，但成本较高，不适合较经济的车型。对于较经济的车型，车门湿区与干区间一般采用防水膜进行隔离。由于防水膜上存在线束及拉索过线孔，气密性较差，而且也是整车气密性泄漏量大的重要原因。故对一般车型，做好车门漏液孔的密封，是提升整车气密性的一个重要途径。

用户正常使用车辆时，进入车门湿区的水分较少。车门漏液孔的数量及大小一般由涂装沥液的节拍决定。可通过在总装增加密封堵盖来封堵

表5 改善前后车门漏液孔气密性泄漏量对比

2.背门漏液孔

背门漏液孔和前车门漏液孔的功能类似，但背门进水量较小，一般采用密封部分漏液孔的措施提升气密性，密封性较好的车型可将漏液孔全部密封，以提升整车气密性。图8为某型SUV背门采用了密封堵盖封堵两侧漏液孔，保留中间漏液孔用于排水的方案来改善气密性，表6为背门改善前后漏液孔的泄漏量。

图8 背门密封方案与密封堵盖结构示意图

表6 改善前后背门漏液孔的泄漏量

3 新车型白车身气密性设计开发建议

通过以上白车身密封性的改善措施，白车身气密性降至781.4 L/min，某型SUV整车气密性泄漏量降至2 349.8 L/min，改善效果明显。以下为总结经验，希望能给后续的白车身气密性开发提供一些参考：

（1）白车身泄露量主要来自钣金缝隙以及门槛底部漏液孔，对于钣金的缝隙，应在满足工艺的前提下，尽量减小钣金搭接缝，为后续涂胶密封提供良好的保障。如若缝隙过大，可能会导致无法通过涂胶密封或涂胶不良，密封性无法保证；而对于门槛底部漏液孔，漏液孔处应采用错边设计，以便后续涂胶密封。

（2）对于前后车门以及后背门，在满足涂装排液要求的前提下，应尽量减小漏液孔的尺寸。如单门漏液孔数量≥3，可将中间漏液孔的设计尺寸加大，两端漏液孔的设计尺寸减小，车身经涂装后，在总装用堵盖封堵中间漏液孔，保留两端漏液孔排液。如漏液孔数量≤2，可在总装用带排水口的堵盖封堵，在满足排水的前提下，尽量减小泄露面积。

（3）对于新车型开发，设计阶段应采用仿真分析等手段查找泄露点，并制定有效的密封措施。