汽车车门的关闭阻力分析

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1、汽车车门的关闭阻力分析张健殷金祥欧阳俊珩安徽江淮汽车股份有限公司合肥市230601摘要：汽车车门的关闭力以及声品质越来越受到人们的关注，且很大程度上影响到顾客购车的心理倾向。本文主要介绍了影响车门关闭的主要因素以及理论计算方法，并提出了改善车门关闭阻力的几种措施。汽车；车门关闭阻力；密封条；CAE分析·56·安徽汽车工程学会2010学术年会论文集2动关门阻力计算2．1气压阻力的计算车门所受的气压阻力是由于车门在快速关闭的过程，车门将空气挤压进入车厢。在车门即将关闭时，密封条的密封部位开始接触到密封表面

2、到被压缩到极限位置的极短时间内压缩车厢密闭空间的空气，此时车厢内的高气压对车门的压力作用。对于此气压力，我们可以采取近似的方法将其计算出。在计算之前。必须做几个假设：(1)计算某一个车门关闭力时，其余的3个车门和行李箱盖处于正常关闭状态，且车门玻璃升至最高位置；(2)在关闭时，从排气装置和车身孔洞、缝隙排出的空气忽略不计，即认为车厢是一个密闭空间；(3)通常认为车门在正常关闭的一瞬间，理想的车门边缘处的速度为小于0．7m／s，因此可以认为关闭的一瞬间车门中心处的速度为正常的1．4m／s，或是通过仪器测

3、出车门中心处的速度瞬值。车门在关闭的一瞬间，往车厢内压缩的空气体积△V=S。式中，△V为所关车门的迎风面积；Sv为车门中心的瞬时速度。因此，车厢内的气压P，：—V+—AVP4V1式中，V为车厢内的空气容量；P为正常的大气压力。车门所受气压的阻力‰=半Ps～Ps=争s=争s一守s2(1)2．2密封条的反弹力车门密封胶条的反弹力是由于车门关闭时密封条的压缩反弹造成的，可以通过密封条的压缩负荷近似计算出来。计算之前，也要做几个假设：(1)假设车门关闭时，门框与密封条平面垂直压缩密封条；(2)按照车身设计的一

4、般规范，密封条的压缩量S

5、L门、L头．、L头：、L接分别为门框条的长度、头道1断面的长度、头道2断面的长度、头道接角的长度。由于密封条接角部分形状极其不规则，其压缩负荷．P接值不易测出，通常设P接一堕笋。上述计算方法为密封条反弹力的理论计算方法，反弹力也可以在实车上测量出来。其方法是：拆除门洞上的门锁锁扣，将车门关至即将正常闭合的状态，用测力计在车门的边缘处用力推车门将其压缩至正常关闭状态，从测力计上读出此时的压缩力值。多次测量，最后求其平均值作为胶条的反弹力值。注意：用测力计测量胶条的反弹力大小必须有个前提条件，即车门与侧围

6、之间的间隙值必须达到设计要求且偏差不大，否则每一辆车同一车门的反弹力大小值将会有较大差值。2．3门锁的闭合力门锁的关闭力也可采用上述测力计测密封条反弹力的方法，只是在测量之前要将车门的门框、头道胶条一并拆除。最后算得的平均值可视为门锁的关闭力。2．4计算所得结论(1)车门面积越大，关闭车门所需克服的阻力越大，车门关闭力越大。(2)驾驶容积空间越大，驾驶室内空气压缩比例越小，关门越轻便。(3)车门密封条压缩负荷越大，关门阻力越大，在假定前提下，呈线性关系(见公式(2))。车身结构设计完成后，车门关闭阻力

7、中的气压组效应便被确定，所有相关参数为定值。这时，车门密封条的参数将成为影响车门关闭力至关重要的因素。(4)由于密封条的压缩负荷与压缩距离成非线性关系，通常理想的压缩负荷与压缩距离成图2所示的关系，密封条被压缩距离越大，车门关闭力越大，而且阻力的变化较敏感。3各影响因素所占能耗比旨罩Z厶挺g婚出压缩距离S／mm图2理想的压缩负荷与压缩距离关系曲线参考相关文献，车门关闭能量测试的主要设备为加能炮，从车门最大开度到锁止位置，各影响因素所产生的能耗比试验结果见表1。表1各影响因素所产生的能耗比影响因素能耗比

8、百分比／％重力0．44—7．6限位器O．25—4．3·58·安徽汽车工程学会2010学术年会论文集(续表)影响因素能耗比百分比／％铰链一0．254．3气压阻力一3．0251．8密封条反弹力一2．8849．5门锁闭合力一O．366．3注：“一”表示车门关闭能量损失，“+”表示车门关闭能量增量。4采取措施对于上述影响车门关闭力的几种主要因素。从表1我们能够看出，气压阻力和密封条反弹力是影响车门关门的最主要因素。因此，我们可以在气压阻力和密封条的反弹力上采取相