关键字：汽车；密封条；密封性
引言
车门密封条不仅仅影响汽车的气密性，同时对车门的关闭力大小有影响，密封条的设计要保证其在车门铰链上下、锁扣上下、车门底部等不同压缩方向的情况下，满足预设的压缩负荷大小，同时也要满足泡管和钣金之间的接触宽度，这对于密封条的设计来说是一大难题，如何保证密封条密封性的同时兼顾其他性能成为当下值得探讨的问题。
1车门密封条的密封原理简述
车门密封条一般包括三道密封条设计，分别是门密封条、门框密封条和辅助密封条。前两者是车门密封的主要结构，其作用是隔离水和灰尘，同时阻挡噪声进入车内，而辅助密封条可以进一步提高车门的密封性能，提升车内环境质量。车门密封条是用橡胶通过口模挤出成型的一种连续的泡管空腔结构，在车门关闭时，由于压力泡管会发生变形，从而在车门周围形成一圈连续的密封面，为了保证密封条能完全贴合车门不漏缝隙，则必须要提供足够的密封压强，密封压强的理论公式为：
P=αF/L
其中P是泡管密封压强，α是密封条长度，F是密封条变形后的压缩负荷，L是密封条变形之后的接触宽度。由于同类型汽车之间密封条长度差距较小，所以想要提高密封压强P可以从两个方面入手，一个是F也就是压缩负荷，但是过高的负荷也会带来一些其他问题，比如使关门的力增加，对汽车的整体使用会造成一定影响。而提高密封压强也可以降低L也就是密封条的接触宽度来实现，但是过于小的L也会对整体密封性造成影响，比如由于接触面宽度的减少，无法保证密封条结构完全贴合车门，可能会导致某些地方的密封条没有接触到车门，使密封性能降低，因此保证密封压强的情况下需要选取一个合适的比值，从而确定F和L的大小，以便提高汽车车门的整体密封性。
2影响车门密封条密封性的因素
2.1密封条的压缩负荷
密封条的压缩负荷对车门的开关力大小和密封性都有很大的影响，如果负荷很大，车门的密封性就好，但开关车门的力就要变大，反之相同。也就是说密封条的压缩负荷需要维持在一定的区域内，过高或者过低都会对车的整体性能造成影响。对于一般的汽车来说，随着使用时间的增加，密封条的密封性势必会下降，为了使汽车车门的密封性可以得到很好的保证，同时让车门开关力度保持在一定范围内，就需要严格控制密封条的压缩负荷。
2.2泡管形变于密封条之间的关系
车门从运动到接触密封条，最后完全锁住的这一过程中，由于密封条受到挤压，所以会损失一部分的车门关闭能量，由于密封条受力产生的形变大小不同，压缩的能量是不断变化的，同时密封条排气孔的数量、间距以及直径大小也会影响密封条的受力，当车门关闭时，泡管所受到的压缩力也不同，当车门受力增加时，密封条的负荷也就会增加，从而更容易导致密封条发生形变，失去弹性，致使其密封性能下降。
3泡管结构的优化设计
通过对泡管结构进行优化，从而提高其密封性成为目前来说最优解，通过对泡管内部着力点和形状的设计，并通过软件来进行实验，观察其形变从而推出合理的方案，从而将F和L两个值得到进一步的明确。根据车门的压缩方向我们可以得知，泡管的主要压缩分成了三个区域，一是车门底部区域、二是铰链位置区域、最后一个是车门锁扣位置区域。为了保证这三个区域都能获得数值大小约为4.5~6N的压力，必须保证泡管断面在压缩方向上具有统一的干涉量，由于使用中的车门会出现各种各样的情况从而对泡管的形变作用产生一些影响，因此只针对车子的普遍位置进行监测和实验，得到的结果如下：
经过计算，在车门的锁扣位置、底部位置和铰链位置泡管的压缩负荷分别为4.5N、5N和5.5N，这三个值均包含于4.5~6N这个定值内，充分考虑各种车型的制造偏差之后，也能保证密封条有不小于2.5mm的密封宽度，这对于车门的密封性来说是一个非常重要的保证。
4密封性能的长期保持
由于密封条采用的是橡胶材质，在正常开关车门使用中一定会产生一些变形，而在密封条的设计中进行的实验与实际使用之间仍然存在一定的差距，很难测算出密封条的实际变形状态，也就对密封条的使用寿命产生了一定程度的影响。在日常用车中，密封性能是非常重要的一个性能，影响密封性能的因素也十分复杂，通过对不同因素之间的研究我们发现，往往提高车门密封性的同时就会对汽车其他性能造成影响，而长时间的使用密封条势必会影响到其密封性能，如果盲目提升密封条的受力来提升其密封压强，则会使密封条的形变更加剧烈，从而进一步降低其使用寿命，同时也可能对汽车会造成不小的影响，所以目前来说对于密封性能的长期保持只有通过前期的合理设计，寻找到一个合适的压力范围，使汽车的密封性和其他性能得到兼顾，除此之外就需要对密封条进行更换，从根本上解决密封性不足的现象。
为了保证车门密封性的长期维持，在汽车车门设计之初就要充分考虑到设计对密封条造成的影响，为了保护车内的环境，杜绝外部粉尘和雨水的流入，需要科学合理的规划车门设计，使密封条工作在一个相对稳定的环境下，使汽车整体密封性得到提高。
结语
汽车的密封能使汽车内外形成一定程度的隔绝作用，从而将外界的不良因素隔绝在外，保护车内的空气质量，在这之中车门的密封性能是重中之重，目前密封性的研究是汽车设计的重点之一，良好的密封设计同时也能隔绝户外噪音，提升驾驶的舒适感，为我们安全出行提供坚实的保障。
参考文献
[1]陈泱,李婉婉,韩东方,郑娟,潘坡,郭恒如.车门密封条密封性影响因子分析[J].汽车工程师,2015(03):47-49.
[2]王玉恒.车门密封条设计研究[J].上海汽车,2013(03):29-32+58.
[3]田永,韦俊.汽车车门密封条系统的结构与功能研究[J].汽车工程师,2012(08):17-20.
[4]王刚,王宏.汽车车门密封条技术设计规范探讨[J].国外汽车,1990(04):26-28.
论文作者:林轶玮
论文发表刊物:《科技中国》2018年3期
论文发表时间:2018/8/6
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