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汽车车门闭合力设计规范模板
汽车车门闭合力设计规范模板
1范围
本规范规定了乘用车车门闭合力的设计要求，为后期新车试制过程中的车门闭合力整改提供依据。
本规范适用于众泰控股集团有限公司生产的乘用车旋转式车门闭合力开发流程及质量整改。
2术语和定义
2.1  车门闭合力定义
所谓车门闭合力，主要是指用户在关闭车门时的一种主观评价。目前，国内汽车行业对车门闭合力没有一个准确的定义，如：车门在关闭过程中的力的大小、速度的快慢、施加力的位置及怎样评价车门闭合力等。
2.2  车门闭合力的评价
一般情况下，顾客希望用较小的力，在车门过限位一档后车门能自动关闭或自动关第一道门锁，感觉门的闭合阻力越小越好。因此，对车门闭合性能存在几种不同的评价方式，概括起来主要有以下三种评价方式：
1. 采用测量最小关门速度V评价车门闭合性能；
2. 采用测量最小关门能量E评价车门闭合性能；
3. 采用测量最小关门力F评价车门闭合性能；
以上三种方式各有优缺点，公司目前采用测量最小关门速度来评价车门闭合性能。
2.3  闭合力测量规范
整车空载且门窗都关闭的情况下，车门上A点（外把手水平中心线上方40±5mm的门边缘处）通过B位置（车门打开时，A点距其关门时相应位置A′点的直线距离110±5mm处）时，恰好使车门关闭的速度，如图1所示。
图1  检测点位置示意图
3闭合力的影响因素
闭合力影响因素很多，铰链轴线布置、车门重量、车门重心位置、铰链转动力矩及上下铰链同轴度、限位器结构、密封条的结构及压缩载荷、门锁关闭过程中产生的作用力、车门内间隙均匀度以及关门过程中空气流通等因素。另外，不正常的干涉、门下垂等因素也会对车门闭合力产生影响。在对A01的测量中，各因素对车门闭合力的影响如下：
表1
汽车铰链
类别
影响因素
影响速度(m/s)
影响率(%)
非正常因素，可消除
干涉
0.1
7%
正常因素，不可消除，可优化
门洞胶条
0.1
7%
门框胶条
0.6
44%
铰链/限位器
0.05
4%
锁
0.05
4%
气密性
0.45
33%
上述数据只是一款车型实测数据，各个车型应该略有不同，影响率指示从速度计算得来，具体车型推荐从能量角度来算更准确。另，内间隙、轴线倾角无法从一个车型来实测出影响率(可以计算出影响率)。下边分析各因素的影响、设计和制造注意点。
3.1  铰链轴线布置
综合考虑车门分缝线、车门抬升量（按照我国GJJ37-1990城市道路设计标准的，当汽车停在路边时，建议车门开启时的提升值为15～30mm[3]）等，铰链轴心线一般会布置成内倾角或前、后倾角（如图2所示）。铰链轴线布置内倾角或后倾角，车门重量的分力会产生向心力，同时在车门关闭过程中，车门重心Z方向坐标发生变化，此变化对车门关闭提供势能，有利于车门闭合，角度越大则提供的势能越大；但向心力在开门时有反作用力，会增大开启力，故在车门设计时需结合开启力综合考虑。
图2  铰链轴线的内倾角和后倾角
表2
3.2  车门重量及重心位置
车门重量越大，则向心力越大，有利于车门闭合；车门重心位置主要影响向心力臂尺寸。车门重量及重心对关闭力的影响要配合铰链轴线一起分析。
图3  车门重心与检测点
3.3  铰链
铰链对关门能量的影响在于车门关闭过程中，铰链的固定部分和活动部分的相互摩擦会损耗能量，摩擦力主要体现为铰链自身旋转阻力。
3.4  限位器
当开关车门时，限位盒沿着限位臂运动，由于限位臂上由高低不同的结构，限位盒内的弹簧橡胶块在限位臂不同的位置会产生不同的弹性变形，要越过每个限位的位置点，需要用不同的力，通过力的大小对车门起到限位作用。根据限位器工作原理，看以得出限位器在车门关
闭过程中存在两个方面的运动：限位器安装支架与限位臂之间的转动以及限位臂与限位盒之间的滑动，根据七运动方式可以确定限位器对车门比合理的影响：
1-限位器支架；2-限位盒
图4  限位器结构示意
图5  限位器力矩-角度曲线图
1）限位器安装支架与限位臂之间的转动力矩：在车门转动过程中始终是阻力矩，对车门闭合力有一定影响。爱得夏此转动力矩标准：≤1.5Nm；
2）限位臂与限位盒之间的滑动摩擦阻力：限位臂与限位盒在滑动摩擦运动过程中，由于弹簧橡胶块受力压缩，会给限位臂一个挤压力，限位臂和限位盒内橡胶块之间存在一个摩擦系数(平和精工推荐此值为0.27)，车门在滑动过程中必然产生摩擦力，摩擦力在车门关闭过程中产生阻力矩，阻力矩的大小和限位器的结构及限位器布置位置相关。