车门关闭力评价方法
根据汽车行业内部对车门关闭力的评审方式,可以将评价方法分为两种:静态关门力测试法、动态关门力测试法。
下面分别介绍这两种评价方法。
评价标准:根据静态关闭力的测量力值与客户期望的对比情况进行评审,评审标准见表1。
1.车门密封条;
2.门框密封条;
3.锁总成;
4.铰链;
5.限位器
图1影响车门关闭的结构示意图图2静态关门力测试实验
表1静态关门力评价等级说明
描述
远远超出客户期望
超出客户期望
实现客户期望
实现大部分客户期望
仅实现部分客户期望
客户大部分期望没有实现
评价标准:根据汽车行业经验值,汽车侧门最小关门速度一般在0.8~1.2m/s范围内合格,其中越接近
车门关闭力效果越好。
通过对同一台车在不同条件下做对比实验验证
数据见表3),我们从对比实验数据中可以看出,
车门密封条和门框密封条,车门最小关闭速度下降了,可得到整段密封条的总能耗,
在式(1)中,E p是整段密封条的压缩能耗;
段密封条最大压缩量;F1、F2是CLD1曲线和
中有压缩量决定的压缩载荷系数;n、m
2.2密封排气孔气阻
车门密封系统多采用中空型泡管形式,密封条的结构6所示。
中空型泡管在压缩过程中会产生气垫现象而使反作用力变大,因此密封系统在设计上有排气孔,
气孔沿密封条轴向等距分布,以加快腔内空气在车门关闭时的流动速度。
密封系统泡管腔内气体溢出产生类似于阻
图3动态关门力测试实验
图4密封条CLD曲线
尼机构的非线性阻尼力,其排气阻力达到密封系统总压缩。
密封系统压缩过程中,泡管腔内气体流速逐渐加快,在排气孔处溢出时形成非线性阻尼力[2]。
密封系统排气孔气阻效应的计算模型如图7所示,计算公式如下:
(2)在式(2)中,F d是长为L的密封条产生的阻尼力;F 是整段密封条产生的阻尼力;ρ是空气密度;A、h与W(= A/h)是密封条的横截面面积、平均高度与宽度;D是排气
孔直径。
3结论
①通过对同一台车在原始状态和无密封条的实验条件下分别进行静态和动态关门力测试,通过数据对比可以看出车门密封系统对车门关闭力影响较大,
到占整体关门力50%左右。
②通过理论分析,从公式中可以看出通过减小密封条泡管的压缩载荷系数F1、F2,可以降低泡管阻力;
减小泡管高度h、宽度W,可以达到降低密封条排气孔气阻效果。
③针对车门关门力大的问题,设计之初时可以适当减小泡管高度h、宽度W,通过软件仿真优化出合理的
曲线;试制生产过程中可以通过优化胶条断面结构,
增加变形点,降低压缩载荷,从而达到改善关门力效果的目的。
参考文献:
[1]刘亮.汽车车门关闭力评价方法及影响因素
发展,2012(19):17-21.
[2]蒋明明.乘用车车门密封条结构的优化研究
理工大学,2017.
图5压缩负荷“分段-累加”法
图6密封条结构示意图
图7排气孔阻尼力计算模型。