车辆工程技术讴歌tsx
10车辆技术
0 引言
随着人们对高速出行需求的增加，客户对汽车产品的高速行驶舒适性要求越来越严格；另一方面，汽车行业的白热化竞争迫使各汽车公司将性能提升列为首要任务。在此背景下，高速风噪声控制已经成为汽车NVH领域研究的热点和重点工作。hicar车载智慧屏
汽车的整个车身位置都需要密封条，并且主要处于四周位置上，常见的位置是汽车的玻璃和门框上。经过本文作者的调查和研究，车门的密封条材料和位置可以有以下几点结论：首先，汽车的玻璃导槽：需要在汽车的玻璃四周以及钣金的接触面上进行安置，材料为EPDM 和 TPE。其次，内水切：主要位置是门内部和玻璃的接触面，主要使用的材料是 EPDM；外水切：位置为门外板和玻璃的接触面，主要材料是EPDM；最后，门密封条：位置为门钣金周边以及车身的接触带，材料是EPDM；门槛条：位置为车门以及门槛的密封处，材料为EPDM。汽车密封条经常使用到的橡胶材料为三元乙丙橡胶，简称为EPDM，还有热塑性弹性体，简称为TPE。
2 车门密封改进措施
2.1 车门结构优化
车门的质量与汽车的密封性和安全性息息相关。差质量的车门容易发生变形，导致汽车振动和噪音的扩大，降低汽车密封性能和安全性，导致用户乘坐舒适性差。所以，有必要对车门内板、外板、窗框、车门铰链等进行综合性优化设计。
2.2 车门关闭力分析与优化
车门关闭力问题一直是国产车设计研究的短处，直接影响汽车舒适性和密封性。车门关闭力受车门重力、车门密封胶条、铰链、制造精度、车上孔洞分布、空气阻力等的影响。通过对汽车车门进行动力学分析、振动分析、空气流场分析等，求解车门关闭力最优值。
2.3 密封件结构优化
车门上的密封件比较多，包含车门密封条、门框密封条、车窗玻璃导槽密封条、挡水密封条、密封膜等等，密封件的结构设计优劣直接影响车门的密封性。利用有限元法对密封件进行结构分析对改进密封件结构设计和压缩性能有很大帮助，优化密封件的各处材料分布厚度和形状，综合优化密封件的变形特性。此外，需要选择合适的公差，防止密封条安装过紧或过松情况的出现，密封空隙太小会使车
门关闭力极大提高，而密封空隙太大会使密封件失去应有的密封效果。
2.4 采用高性能的密封材料
汽车密封材料主要分为橡胶类和塑料类，两者从工艺上比较，塑料和热塑性弹性体材料类密封条制造工艺比橡胶类少了加热硫化过程，工艺和设备相对简单。而单一材质的密封件性能一般不是很好，复合材料制造的密封件性能相对较好，已成为发展趋势。在研发和使用高性能材料制造的密封件时还需兼顾其结构设计、制造工艺、环保性和安全性等因素，以适应越来越严格的政策制度和用户要求。
3 改善案例分析
金杯汽车 某款SUV车型经相关工程师驾乘反映：100km/h匀速工况，后排乘客部位存在风噪声大，通话效果差现象。针对此问题，从主观评价及客观测试两方面进行确认排查。3.1 问题确认及目标制定
主观评价方面，对此问题反复实车确认得出：后侧窗玻璃周边区域有明显“泄漏声”。用胶带及橡皮泥对密封条、泥槽、水切、泥槽与水切搭接缝隙分别进行密封。由评价结果可以得出：车内“泄漏声”主要传入部位为玻璃泥槽与内水切间隙。
3.2 问题排查及对策制定验证
“泄漏声”主要有以下两条传递路径：
路径一：车外—玻璃泥槽上角部位—车内。检查玻璃泥槽结构发现：升降玻璃上部两角A断面与B、D断面交接过渡部位泥槽高度低于主断面泥槽高度，且表面凹凸不平，易产生泄漏间隙；三角窗玻璃泥槽主断面有加筋设计，上部两角部位无加筋设计，存在高度差，易产生泄漏间隙。
路径二：车外—泥槽与外水切间隙，门把手、排水孔、钣金缝隙—内外板空腔—内板孔洞—内板与内饰板空腔—泥槽与内水切间隙—车内。对传递路径部件进行逐一排查，存在以下问题：a泥槽与内外水切搭接处均存在较大间隙；b内板孔洞采用粘贴防水膜方式进行密封，线束穿过防水膜部位存在明显孔洞，密封隔声效果差；c门把手周围密封不严，硬质塑料垫片贴合不紧密，经测试单门把手整车气密性贡献量为5.3SCFM，明显高于标杆车≤2SCFM水平；d单门排水孔面积大于600mm2，经测试单门排水孔泄漏量大于4SCFM，高于标杆车≤2.5SCFM水平；e内外板钣金搭接处存在较大孔洞，无密封措施。 综合分析，采用方案二进行优化，经实车验证：100km/h匀速工况风噪声，主观感受有明显改善；客观测试，后排左右乘客耳旁噪声声压级分别降低1.1dB、1dB，语音清晰度分别提升9%、7%。以上优化方案实施后，经实车验证：100km/h匀速工况风噪声，主观感受有明显改善；客观测试，后排左右乘客耳旁噪声声压级分别降低0.7dB、0.7dB，语音清晰度分别提升4.7%、4.6%。
3.3 优化目标验证
将以上优化措施在问题车上进行实施，经主观评价，100km/h匀速工况后排乘客部位“泄漏声”消除，
通话效果明显改善；经客观验证，后排耳旁噪声声压级及语音清晰度均达到目标值水平，经频谱分析，0～5000Hz频段噪声值均有明显降低。
4 结束语
对于侧窗风噪声控制，确保车门密封性能是首要工作，从泄漏噪声传递路径入手，对相关部件密封性能逐一进行排查优化，可有效提升风噪声改善效果，其中玻璃泥槽、水切及车门内板是密封控制关键部件。泄漏噪声控制应从前期设计阶段进行充分风险识别，对相关密封部件进行最优设计，试制车阶段严格控制装配间隙及涂胶效果，避免后期整改因工艺成本带来很大限制，改善效果大打折扣。本文问题属于后期车型整改案例，部分整改方案无法确保最优密封效果，导致优化后性能水平与标杆车仍存在差距。
参考文献：车辆保险一年多少钱
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汽车车门密封性能控制与风噪声改善
柴 治，马 健，周菲菲
（华晨雷诺金杯汽车有限公司，沈阳 110000）
摘 要：本文首先阐述了汽车车门中所涉及到的密封系统与材料，接着分析了车门密封改进措施。最后对风噪声改善案例进行了探讨。关键词：汽车车门；密封条；风噪声改善
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