浅析汽车密封条摩擦异响机理
作者:安丽凤 邹勇 张航
来源:《科技风》2019年第03期
        摘 要:通过力学及能量守恒两方面分析,并结合密封条工作环境,对密封条异响机理进行研究,为密封条异响改善方向提供理论依据。
        关键词:密封条;异响;机理
        1 异响问题
        汽车密封条广泛用于车门、车身、发动机舱和行李箱等部位,具有防水、密封、隔音降噪等重要作用,因为汽车开闭件在行车过程中有相对运动趋势,所以开闭件密封条成为密封条异响问题中的重灾区,常见的开闭件密封条包括门框密封条,车门密封条和行李箱密封条等。
        2 异响原因
        以异常问题最为突出的门框密封条为例,如下图所示。
        装配示意图
        门框密封条安装在侧围钣金止口上,车门关闭后,车身上框压迫密封条泡管面形成密封。在行车过程中,密封条泡管面与车身上框发生相对移动,而门框条“U”型卡槽牢固固定在车身侧围上,保持相对静止。由此得出,密封条异响主要是车身钣金和密封条之间的摩擦异响。
        3 摩擦异响机理
        摩擦性能是橡胶诸性能中的一个非常重要的指标。用能量转换的方式进行分析:
        摩擦力做功:W=F(滑动摩擦力)*S(相对滑行路程)
        而摩擦力F=μ(动摩擦系数)*N(正压力)
        所以,摩擦力做功W=μ*N* S (1)
发动机密封
        目前开闭件密封条常用EPDM橡胶材料,橡胶为高弹性材料,在摩擦力作用下,并没有一个极限的屈服强度,因而形變会影响到整个材料。材料表面的摩擦力除使橡胶表面发生形变外,也使材料内部发生形变,这是橡胶材料独有的特点。因此,橡胶材料摩擦时,不只是抵抗表面的摩擦阻力会消耗能量,材料内部的黏弹性也会造成能量损耗。
        摩擦做功产生的能量,一部分被橡胶材料内部能量损耗,一部分转换成热能,还有一部分转换成声能。当能量累积到一定程度,热能的转换速度无法满足能量转换的时候,出现能量的瞬间释放,从而形成噪音。