摘要:近些年来,随着我国汽车工业高度发展,人们对于汽车各个方面性能的评价也逐渐逐渐提升,尤其是在使用率比较高的汽车车门上,其关闭力的情况直接影响到了汽车的质量,基于此本文分析了汽车车门关闭力评价方法以及相关影响因素。
关键词:汽车车门;关闭力;评价方法;影响因素
引言
随着我国汽车工业的快速发展,国内车企自主研发设计能力不断加强,汽车开闭件的设计在整车自主研发设计中技术含量较高,出现的间题也比较难处理,其中最为尖锐的问题体现在车门的关闭力上,车门关闭力一直是国内自主研发设计和开发的软肋,因此有效解决汽车车门关闭力问题成为目前国内车企函待解决的问题。车门的开闭过程根据开启方向的不同,可分为旋转式车门开启式和侧向滑移门开启式。
1、影响车门关闭力的因素分析
1.1、车身结构说明
在车门快速关闭过程中,在密封条接触门框表面到车门完全关闭、密封条被压缩到极限位置期间,车门在极短的时间内压缩驾驶室密闭空间的空气,驾驶室内部的空气被压缩后压力上升而通过没有关闭的门缝流出。所以快速关闭车门的过程相当于对驾驶室密闭空间空气的压缩过程,被压缩的空气对车门产生气压阻效应。反之,快速打开车门的过程相当于对驾驶室密闭空间的抽真空过程。
1.2、能量消耗分析
车门在关闭过程中的受力情况相当复杂。从力学角度讲,驾驶室内压缩空气的外推力、密封条被压缩后产生的阻力、车门铰链的机械阻力、车门转动轴线设计的前倾和内倾产生的重力、车门锁及限位器产生的阻力等在车门关闭过程中都会对车门产生作用。车门关闭过程中所消耗的能量主要包括密封条压缩变形、气压阻效应、重力、铰链、门锁和限位器 6 大因素产生的关闭阻力所消耗的能量。
1.3、密封条的压缩量分析
密封条的压缩量是由密封条的结构和门的内间隙(即门与侧围的配合间隙)决定的。内间隙的影响因素很多,包括前后门铰链的尺寸、门框与门体的焊接位置、翼子板的安装位置、以及门的调整等。
2、汽车车门关闭力的评价方法
2.1、主观质量评价方式
主观质量评价方式:评价人员根据个人的主观感受对车门关闭力进行评价。对于同一个客户,在关闭不同的车门时的心理预期是不同的,本能地施加的力也是不同的。当按照客户的习惯关闭车门时,会根据车门是否已关闭及关闭的程度对车门关闭力形成主观的评价。
评价方式:在车辆空载且车门均关闭的情况下,将车辆保持驻车状态在水平面上,分别从车内、车外开启/关闭车门的力度和感觉(关闭时门锁进二级)评价车门运动的平顺性及止推感。评价标准:根据车门关闭力的实际表现与客户期望的对比情况将其按照满分10的标准进行打分评审。结果处理:根据同一个客户对不同车辆进行主观质量评价,将各个车型所得分数进行统计,形成数据统计表,并制作成雷达图对各个车型进行对比,最终确定各车辆车门关门力方面的优劣。
2.2、客观评价方式
客观评价方式:评价人员按照量化的数据对比后进行评价。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于车门关闭力来说,按照传统习惯,我们以车门关闭使用力来衡量,但事实上,我们从研究、设计、分析及检验的方便性角度出发,车门关闭是用“速度”来表征的。评价方式:在车辆空载且车门均关闭的情况下,将车辆保持驻车状态在水平面上,车门上的A点通过B点位置时,恰好是车门关闭所达到的速度称为车门的关闭速度,使用符号V表示。其中,A点位置为“车门外开手柄”水平中心线上方60士5 mm的门边缘处;B点位置为车门打开时,A点距其关门时相对应位置A'点的直线距离为60士5 mm处。
评价标准:一般情况下,汽车车门在满足密封性能的前提下,其关门速度V的范围一般是1.0m/s±0.2m/s。结果处理:将实测值与标准值进行比较,汽车车门关闭速度在标准范围内为合格,越接近1.0 m/s,说明车辆的车门关闭力越优异。以下是对某研究车辆与其他3台样车。根据测试结果,该微型车辆及样车1、样车2超出了上限,与大多数客户的习惯存在差异,而样车3关门速度更接近1.0 m/s,表现更优。这项结果与主观质量评价的结果基本一致。
车门关闭力的检测通常采用专用的测量仪器,它是采用电磁感应的工作原理,通过测量车门锁扣端的线速度来衡量车门关闭力的大小,即在车门打开的初始位置,由手产生车门的初始速度,然后检测车门即将关闭前的最终速度值,并以车门可靠关闭所需要的最小速度和车门不应关闭的最大速度来表征车门的关闭力。
3、汽车车门关闭力的控制措施
设计时,车门铰链要有一定的内倾角和前后倾角,建议前后门内倾角≧2º,前门前倾角≧3º,后门后倾角≧3º,铰链倾角对重力势能的影响极为重要,可知同时重力势能在车门关闭总能量中所占的比重较高。
车内空间体积越大,密封条产生的被压力越小,本文计算不含行李箱盖的空间,若增加行李箱盖的空间,通过优化通风腔的设计改善车门的被压力。
在不影响密封和NVH的情况下尽量降低密封条的弹性系数,改善密封条的柔软度,适当减少密封条的压缩量,密封条的弹性系数主要跟密封条的断面,密封条配方的材料有关。
车门限位器的结构是当车门打开时储藏能量,在车门关闭时释放能量,对车门关闭力做正功,但在一、二、三级开度有限位槽,且在限位位置处阻力势能大于限位器的储藏势能,因此能保持车门在限位位置处能处于平稳状态。但总的来说限位器从最大开度到车门完全关闭时需要外界做功才能使车门关闭,限位器。
车门胶条的一致性,胶条的口型口型是胶条弹性系数 Km 影响因素之一,但主机厂需定期检测胶条口型是否与设计相符,批与批之间是否一致,避免因口型的变化造成车门关闭力波动,推荐制作胶条履历表。若不能确定胶条是否变化,推荐使用 5 倍或 10 倍放大仪将胶条口型放大与放大相同倍数的图纸进行比对,以此确定胶条的变化。胶条的压缩荷重最能体现胶条的受力特性和过程一致性,通过胶条压缩荷重的试验结果,可预测其对车门关闭力波动的影响。合理的胶条压缩荷重既能保证车门的密封性,又能使车门关闭力满足顾客要求。对此的检测应置前进行,由生产厂家提供每批次的压缩荷重试验结果、顾客确定每批次胶条的可用性。
参考文献:
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论文作者:王子剑
论文发表刊物:《基层建设》2017年第18期
论文发表时间:2017/10/13
标签:车门论文; 评价论文; 汽车论文; 密封条论文; 胶条论文; 倾角论文; 速度论文; 《基层建设》2017年第18期论文;