關于汽車頂棚異響的分析與解決

嚴士森　羅偉洵　陳志旺

摘要：本文以實際現象為例，詳細分析了汽車頂棚異響的發(fā)生原理。通過有針對性地優(yōu)化結構設計和制造工藝，努力實現頂棚異響的改善。最終，經驗證得知，優(yōu)化方案可行，頂棚異響的抑制效果良好。

關鍵詞：汽車;頂棚;異響

中圖分類號：U463.8 文獻標識碼：A

0引言

汽車頂棚是汽車內飾的重要組成部分，其主要作用是提高車內的美觀度。同時，頂棚內飾還可提高車內外的隔熱效率，同時降低車內噪聲，提高NVH品質。此外，汽車頂棚還承擔著提高乘員乘坐舒適性和安全性的責任。

1汽車頂棚

常見的汽車頂棚有2種：軟頂和硬頂，硬頂是目前較為常用的設計。硬頂具有一定剛性和立體形狀，是采用多層材料復合成型的整體件，通常采用“有機材料+緩沖隔熱層+表皮層”疊加一體成型的方式進行制造?；目刹捎肞U發(fā)泡片材、PP發(fā)泡片材、瓦楞紙和玻璃纖維等（注：其中PU基材一般指無紡布、玻纖、膠膜、熱塑性聚氨酯泡沫、玻纖及膠膜復合成的多層復合材料）。

PU基材由于耐熱性好，尤其是隔音隔熱效果好，已得到廣泛的應用。表皮材料則主要采用織物或PVC膜。

從結構上分析，由于頂棚在安裝附件后，頂棚總成重量增加，搬運和安裝過程中會產生頂棚變形（圖1）。因此，頂棚剛性需要滿足很嚴苛的要求，必要時應在剛性差的部位使用金屬支架加強天窗周圍。而加強框等附件的安裝連接方式會使用大量的膠，所以在選用材料的時候，即要考慮粘結牢固性，還應考慮整車氣味性的要求。當然，汽車頂棚在裝車后，往往也會存在一些問題，其中必須重視的是異響類問題，因為異響會嚴重影響駕乘人員的駕駛體驗及整車品質。

2汽車頂棚異響的原因

頂棚異響對于各大汽車廠家來說都是一個長期存在的問題，引起異響的原因也是非常多樣且層出不窮。目前較常見的頂棚異響原因主要有以下3種。

（1）搭扣未扣接到位。

（2）涂膠量及涂膠路徑的影響。

（3）頂棚本體與加強框脫膠。

2.1搭扣未扣接到位

通常，制造商用搭扣將頂棚固定于天窗上，2塊搭接的搭扣分別安裝于天窗和頂棚加強框（圖2、3）。在安裝時如果搭接點間存在局部受力不均，就容易出現固定后無法完全貼合的情況，這會導致車輛在途經顛簸或多彎道路時，振動或扭動會使頂棚上下2塊未扣緊的搭扣之間產生摩擦，發(fā)出“沙沙沙”異響聲，影響乘客舒適感受。

應對這類異響，通常只需將該異響處的搭扣處拆下后重新對準安裝后即可消除。所以頂棚裝配過程對裝配者的作業(yè)手法有著嚴格的要求，確保搭扣順利安裝到位。

2.2涂膠量及涂膠路徑的影響

通常情況下，頂棚與其加強件是通過熱熔膠粘接在一起，如果涂膠不規(guī)范或者膠量過多，容易造成熱熔膠溢出（圖4）。因天窗加強件凸臺普遍高度較低，熱熔膠溢出后，在車輛途經顛簸道路時，溢出的膠粒與天窗鈑金碰撞，發(fā)出高頻的“噠噠噠”響聲。另外，在膠量較多且涂膠路徑多經過溢膠孔的時候，也易出現溢膠過多的情況。

對于該類異響，通?？梢栽诖_保熔接強度的前提下，優(yōu)化涂膠路徑，減少涂膠量。通過抑制熱熔膠溢出，降低溢膠高度使異響得到有效改善。

2.3頂棚本體與加強框脫膠

上述提到需要控制熱熔膠量不能過多以免溢出，但涂膠量過少將可能造成頂棚與加強框因搭接強度不足而脫膠。所以熱熔膠用量的多少需要經過充分的應用進行驗證。另外，除涂膠量不足以外，頂棚與加強框脫膠還可能與膠本身的粘結能力及粘結強度有關。

熱熔膠對溫度較為敏感，在氣溫較低的時候熱熔膠的凝固時間縮短。在工裝生產時間固定的情況下，會出現安裝加強框時熱熔膠已經部分凝固的情況，導致初始粘結力降低，車輛在行駛過程中，頂棚振動變形后將出現加強框輕微脫膠的情況（圖5）。脫膠后，頂棚與天窗的連接失效，在顛簸路段上，頂棚與天窗金屬框會出現撞擊，產生“噠噠噠”異響。

在打膠路徑方面，在控制熱熔膠量的同時，應盡可能多的覆蓋到加強框，以此增加頂棚本體與加強框間的粘結強度。

在膠類選擇方面，可以選用凝固溫度較低、粘性較大的膠類產品。加入如松香、C5石油樹脂和萜烯樹脂等增粘劑，以及如石蠟、微晶蠟等粘度調節(jié)劑，對原有熱熔膠進行改性，滿足不同的使用要求，從而達到降低凝固點增加粘結能力的效果。

3結論

對于頂棚異響問題，解決方法要根據實際情況進行分析。由于溫度對膠凝固時間和粘結度的影響，那么我們也許就可以在天氣冷的時候適當增加膠量或是選用粘結性能更好、凝固點更低的熱熔膠，且用較為頻密的打膠路徑。而在氣溫較高的時候，可以在保證粘結強度的前提下，適當減少熱熔膠用量，以節(jié)約成本。在工作中不斷結合實際情況和客觀條件尋找應對方法，解決車內異響問題，以達到品質向上的目的。