某SUV車型車門密封性能控制及改進(jìn)

董建寧，王國未，王炳永，康 明

（1.北京汽車股份有限公司研究院，北京 101300 ；2.北京汽車集團(tuán)越野車分公司，北京 101300 ）

0 引 言

隨著汽車的日益普及，人們對汽車的性能要求越來越高，乘客需要一個安靜舒適、不受干擾的車內(nèi)環(huán)境，車輛的密封性要求也越來越引起主機(jī)廠的關(guān)注。車門密封系統(tǒng)作為汽車密封系統(tǒng)的核心部分，對于整車的密封性、駕乘舒適性起到重要作用。

針對某SUV整車氣密性試驗中出現(xiàn)的四門密封不良問題，經(jīng)過小批量生產(chǎn)線上同批次車輛測試，確定四門超聲波泄漏量及車門關(guān)閉力作為改善的量化評價指標(biāo)，并通過改進(jìn)車門角鈑金密封、玻璃與玻璃密封條匹配、車門與側(cè)圍密封面內(nèi)間隙、門鉸鏈及鎖微調(diào)等控制措施，提升車門裝調(diào)精度，提高車身裝配一致性，改善車門密封性。

1 某SUV整車氣密性試驗

整車氣密性試驗的目的是測試整車密封效果，通過試驗識別密封不良問題并加以改進(jìn)。

1.1 整車氣密性試驗方法

整車氣密性試驗如圖1所示。

（1）檢查試驗車輛，關(guān)閉所有門窗，空調(diào)選擇內(nèi)循環(huán)模式，選擇一側(cè)車門降下側(cè)窗玻璃，剪切PVC硬板，用布基質(zhì)膠帶沿門框進(jìn)行密封；

（2）在PVC硬板上開孔，將氣密性檢測儀和壓力傳感器連接到車身上；

（3）開啟設(shè)備，測定漏氣量，記錄測量結(jié)果；

（4）采用發(fā)煙器或者手觸摸等方式，尋找車身漏氣的泄漏位置，確定漏氣點(diǎn)；漏氣點(diǎn)確認(rèn)后，用膠帶密封，觀察設(shè)備漏氣量變化值，該變化值即為漏氣點(diǎn)的漏氣量[1]。

圖1 整車氣密性試驗

1.2 試驗結(jié)果及評價

某SUV試驗樣車氣密性試驗數(shù)據(jù)見表1，通過比較膠帶密封前后測量值，漏氣量為0.168 m3/min，主要密封不良位置如圖2～圖5所示。

表1 某SUV 整車氣密性檢測數(shù)據(jù)

圖2 車門外水切端部密封不良位置

圖3 車門窗框密封不良位置

圖4 側(cè)窗玻璃后角窗密封不良位置

圖5 車門與門檻之間密封不良位置

2 車門密封不良問題排查

2.1 問題分析

由于試驗車輛為小批量試裝車輛，為排查車門密封不良產(chǎn)生的原因，對同批次6臺下線車輛進(jìn)行了抽檢。抽檢方式為在現(xiàn)場采用便攜式超聲波測漏儀，測量車門周圍的聲泄漏情況。抽檢結(jié)果顯示，同批次6臺車輛中，2臺車門系統(tǒng)密封良好，基本無聲泄漏問題，另外4臺存在不同程度的聲泄露超標(biāo)問題。考慮到整車及涉及零部件都已開發(fā)完成，綜合考慮設(shè)計變更、模具開發(fā)情況，車門TFT（Task Force Team，公關(guān)小組）選擇工藝改進(jìn)、裝調(diào)精度控制方法作為主要的整改方向。

2.2 確定改善目標(biāo)

車門密封性是一個涉及多系統(tǒng)、復(fù)雜的綜合性問題，在進(jìn)行車門密封性改善的同時，還需要綜合考慮車門關(guān)閉力、關(guān)門聲品質(zhì)等車門相關(guān)性能的影響，以確保車門性能達(dá)到整體最優(yōu)水平。因此，確定車門超聲波泄漏值和車門關(guān)閉力作為改善的量化評價指標(biāo)，并根據(jù)對標(biāo)車數(shù)據(jù)確定相應(yīng)評價標(biāo)準(zhǔn)，具體見表2。

表2 車門性能提升目標(biāo)值設(shè)定

2.3 影響因素分析

2.3.1 車身及車門制造精度控制

四門總成和車身骨架精度良好是解決匹配問題的前提，應(yīng)確認(rèn)影響車門系統(tǒng)調(diào)整的關(guān)鍵零部件、鉸鏈和窗框等精度是否合格，應(yīng)確保車門鈑金涂膠狀況良好，無泄漏縫隙、孔洞。

2.3.2 車門密封條及密封間隙控制

該SUV車門為3道密封結(jié)構(gòu)設(shè)計：門密封條、門框密封條和輔助密封條。其中門密封條和門框密封條為主密封結(jié)構(gòu)，通過雙重密封阻擋灰塵、水、噪聲進(jìn)入駕駛艙內(nèi)，車門下部設(shè)計有輔助密封條。當(dāng)車身與車門間隙值大于密封條壓縮量時，便會產(chǎn)生密封失效，出現(xiàn)漏聲、漏氣等密封問題。當(dāng)四門密封條及窗框膠條材質(zhì)一定時，密封條反彈力主要由膠條位置及鈑金件之間的間隙決定，因此工藝上應(yīng)重點(diǎn)保證密封條位置和密封間隙滿足設(shè)計值要求[2]。

2.3.3 車門鉸鏈、門鎖影響

受車身制造精度和車門裝配誤差的因素制約，車門初次裝調(diào)精度普遍不高。尤其是四門內(nèi)板鉸鏈安裝面、鉸鏈安裝孔精度不足，車門上下鉸鏈同軸度不一致等，均會帶來鉸鏈和鎖扣的裝配調(diào)整，會直接影響密封條的壓縮量無法達(dá)到設(shè)計狀態(tài)；同時需要保證門鎖的鎖體和鎖扣在調(diào)試時處于同一高度位置，避免車門關(guān)閉過程中出現(xiàn)打鎖現(xiàn)象，增大關(guān)閉力[3]。

2.4 改善方案實(shí)施

2.4.1 車門角密封控制

1）問題分析

車門角密封問題出現(xiàn)在前門窗框前下角、后門窗框后下角位置，其原因是車門內(nèi)外板之間鈑金存在縫隙，影響車門局部密封性。

2）解決措施

兩個鈑金夾縫處采用涂PVC 膠的方式進(jìn)行密封，如果縫隙較大落不住膠，則先用拇指膠將大的縫隙填滿，再在上面涂PVC膠，以確保密封效果，如圖6、圖7所示。

圖6 前門窗框下角涂膠密封位置

圖7 后門窗框下角涂膠密封位置

2.4.2 玻璃與玻璃密封條匹配控制

1）問題分析

在車窗玻璃關(guān)閉狀態(tài)，車門框和玻璃導(dǎo)槽密封條、水切周圍存在聲泄漏問題，經(jīng)檢查，玻璃和導(dǎo)槽密封條倒圓角位置不能完全貼合，外水切和導(dǎo)槽密封條配合處存在縫隙。

2）解決措施

在玻璃密封離縫位置添加泡棉，泡棉壓縮后隔斷氣流流動保證封堵效果，如圖8所示。

圖8 玻璃接角處增加泡棉示意圖

2.4.3 車門密封內(nèi)間隙檢查和控制

1）問題分析

通過對試驗樣車車門處17個位置（圖9）進(jìn)行車門密封內(nèi)間隙測量，從測量數(shù)據(jù)（圖10）中發(fā)現(xiàn)，車門下部（測點(diǎn)5、6、7）和前后門窗框之間（測點(diǎn)17）測量值嚴(yán)重偏離設(shè)計值，與整車氣密性泄漏位置基本一致。

圖9 車門密封內(nèi)間隙測點(diǎn)布置圖

圖10 車門密封內(nèi)間隙測量數(shù)據(jù)

2）解決措施

測點(diǎn)3、4、15、16為車門裝配工裝的基準(zhǔn)位置，首先確保該位置符合設(shè)計定義的標(biāo)準(zhǔn)測量值；識別車門內(nèi)板及側(cè)圍外板單件的膠條安裝及壓縮面，在不合格位置調(diào)整車門或側(cè)圍鈑金件止口邊，并將其納入沖壓單件檢測表中進(jìn)行管控；通過調(diào)整車門鉸鏈，使車門周圈密封趨于均勻并貼近設(shè)計值。

3 改善效果驗證

改善方案實(shí)施前后車門聲泄漏量、車門關(guān)閉力實(shí)車測試見表3、表4，可以看出，車門密封性改善效果明顯，同時滿足了車門性能提升的目標(biāo)值要求。

表3 車門聲泄漏量測試對比結(jié)果 dB

表4 車門關(guān)閉力測試對比結(jié)果 N

4 結(jié) 論

（1）車門密封內(nèi)間隙的穩(wěn)定性是保證車門密封性的重要控制因素。

（2）在車型開發(fā)后期，通過控制裝調(diào)精度和工藝提升可以有效改善車門密封性；為保證最優(yōu)的車門密封效果，還應(yīng)從前期設(shè)計階段進(jìn)行充分風(fēng)險識別，對相關(guān)密封件進(jìn)行最優(yōu)設(shè)計。

（3）通過對車型開發(fā)后期車門密封不良問題的分析，確定車門超聲波泄漏值和車門關(guān)閉力作為改善的量化評價指標(biāo)，可以快速有效地評估車門綜合性能，具有現(xiàn)實(shí)意義，值得推廣應(yīng)用。