車(chē)門(mén)玻璃晃動(dòng)影響因素分析及優(yōu)化

周成偉

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車(chē)門(mén)玻璃晃動(dòng)影響因素分析及優(yōu)化

周成偉

（安徽江淮汽車(chē)集團(tuán)股份有限公司，安徽 合肥 230601）

基于江淮汽車(chē)某車(chē)型，分析車(chē)門(mén)玻璃晃動(dòng)影響因素，并結(jié)合實(shí)車(chē)案例，提出優(yōu)化方案。

車(chē)門(mén)玻璃晃動(dòng)；影響因素；改進(jìn)

引言

玻璃升降系統(tǒng)作為車(chē)門(mén)系統(tǒng)的重要組成部分，是車(chē)輛駕乘人員使用頻次較高的系統(tǒng)。玻璃升降系統(tǒng)的性能表現(xiàn)，是評(píng)價(jià)車(chē)輛使用性能的一個(gè)重要指標(biāo)，如何提升玻璃升降系統(tǒng)的性能表現(xiàn)，是車(chē)門(mén)系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員需要面對(duì)的一個(gè)重要課題。

在車(chē)輛使用過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)部分車(chē)型車(chē)門(mén)玻璃處于中間位置，關(guān)門(mén)時(shí)會(huì)出現(xiàn)玻璃晃動(dòng)較大的問(wèn)題。本文章結(jié)合某車(chē)型實(shí)際案例，詳細(xì)分析玻璃晃動(dòng)的影響因素，提出改進(jìn)方法并進(jìn)行驗(yàn)證。

1 玻璃晃動(dòng)的影響因素分析

玻璃升降系統(tǒng)由玻璃、玻璃升降器、玻璃呢槽、內(nèi)劈水條、外劈水條、玻璃導(dǎo)軌等零部件組成。

玻璃晃動(dòng)源于關(guān)門(mén)時(shí)產(chǎn)生的震動(dòng)，而限制玻璃晃動(dòng)主要是通過(guò)玻璃周邊零部件對(duì)玻璃的限制實(shí)現(xiàn)，下面對(duì)限制因素進(jìn)行分析。

1.1 玻璃夾持比

如圖1所示，當(dāng)車(chē)門(mén)玻璃處于下降過(guò)程中，其前后邊緣部分位置會(huì)脫離玻璃導(dǎo)軌的限制，出現(xiàn)懸空，玻璃邊緣受夾持部分變小。為了便于分析，對(duì)玻璃夾持比進(jìn)行定義：玻璃夾持比=玻璃前后邊緣受夾持尺寸/玻璃前后邊緣實(shí)際長(zhǎng)度。

圖1 車(chē)門(mén)玻璃下降過(guò)程

圖2 玻璃下降過(guò)程中夾持比變化趨勢(shì)

圖2為玻璃下降過(guò)程中夾持比的變化趨勢(shì)，當(dāng)玻璃從最高點(diǎn)初始下降時(shí)，夾持比迅速降低，之后趨于穩(wěn)定，而當(dāng)玻璃下降至最低點(diǎn)附近時(shí)，夾持比再次降低。

下面將對(duì)上述變化趨勢(shì)產(chǎn)生的原因進(jìn)行具體分析。

1.1.1玻璃造型

玻璃初始下降時(shí)，玻璃前上端部分及玻璃前邊緣脫離導(dǎo)軌，出現(xiàn)懸空。如圖3所示，不同造型下，玻璃前上端部分及玻璃前邊緣懸空尺寸存在明顯差異。

圖3 不同造型下玻璃前端懸空尺寸

1.1.2玻璃導(dǎo)軌長(zhǎng)度

一般情況，出于降重的目的，會(huì)將玻璃導(dǎo)軌下端進(jìn)行部分切除。因此當(dāng)玻璃下降至最低點(diǎn)位置，玻璃下端脫離導(dǎo)軌出現(xiàn)懸空，導(dǎo)致夾持比變小。一般情況下，玻璃在最低點(diǎn)位置時(shí)露出導(dǎo)軌長(zhǎng)度尺寸要求小于30mm。

1.2 夾持力

玻璃受到的夾持力主要來(lái)源于玻璃呢槽及內(nèi)、外劈水條。設(shè)計(jì)階段一般通過(guò)定義玻璃呢槽及內(nèi)、外劈水條與玻璃的壓縮力來(lái)控制玻璃夾持力。

此外，玻璃夾持力的大小影響玻璃升降過(guò)程中的系統(tǒng)阻力，進(jìn)而影響玻璃升降速度及玻璃升降器電機(jī)負(fù)載，對(duì)玻璃升降器、玻璃呢槽等零件耐久性產(chǎn)生影響。通常情況下，一般定義玻璃升降系統(tǒng)阻力在60N~80N，因此在設(shè)計(jì)階段需對(duì)夾持力進(jìn)行計(jì)算，在系統(tǒng)阻力符合要求的前提下來(lái)改善夾持力。

f=F1*m

其中f為玻璃系統(tǒng)阻力，F(xiàn)1為玻璃夾持力，m為摩擦系數(shù)。

1.3 玻璃升降器與玻璃間隙

玻璃升降器一般通過(guò)卡板或者托架等結(jié)構(gòu)與玻璃進(jìn)行固定連接，由于玻璃需進(jìn)行升降運(yùn)動(dòng)，因此玻璃升降器上的玻璃固定結(jié)構(gòu)與導(dǎo)向結(jié)構(gòu)之間存在一定間隙。如果間隙過(guò)大，當(dāng)車(chē)輛產(chǎn)生震動(dòng)時(shí)，會(huì)使玻璃晃動(dòng)加大。但如果間隙太小，容易導(dǎo)致玻璃升降時(shí)阻力過(guò)大，導(dǎo)致升降困難。因此需要綜合考慮玻璃升降系統(tǒng)配合公差，對(duì)玻璃升降器內(nèi)部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的配合間隙進(jìn)行定義。

2 車(chē)門(mén)玻璃晃動(dòng)的改進(jìn)措施

通過(guò)上述分析，我們確認(rèn)了玻璃晃動(dòng)的主要影響因素。下面將通過(guò)分析具體車(chē)型情況，確定改進(jìn)措施。

2.1 提高玻璃夾持比

分析圖2中某車(chē)型玻璃下降過(guò)程中玻璃夾持比變化趨勢(shì)，確認(rèn)造型對(duì)玻璃夾持比影響較大。

以某車(chē)型為例，在保證A柱障礙角基礎(chǔ)上，將玻璃前導(dǎo)軌后移22mm，夾持比最小值可由25%提升到36%，如圖4所示。

圖4 調(diào)整玻璃導(dǎo)軌位置前后夾持比變化趨勢(shì)

2.2 改善夾持力

以某車(chē)型為例，首先定義玻璃晃動(dòng)量的測(cè)量方法，將主觀感受轉(zhuǎn)化為測(cè)量數(shù)值進(jìn)行對(duì)比。具體測(cè)量方法為：將車(chē)門(mén)玻璃從最高點(diǎn)降至夾持比最小位置，在玻璃前上方距離邊界50mm位置選取測(cè)量點(diǎn)，采用記號(hào)筆進(jìn)行標(biāo)記。采用手持式拉力計(jì)在測(cè)量點(diǎn)沿玻璃法向向車(chē)內(nèi)及車(chē)外施加推力，推力大小依次為10N、20N、30N、40N、50N，采用三坐標(biāo)儀測(cè)量標(biāo)記點(diǎn)偏移量。

圖5 不同受力狀態(tài)下玻璃晃動(dòng)量

分析圖5測(cè)量數(shù)據(jù)，玻璃在受力10N時(shí)，晃動(dòng)量增加最快，且向車(chē)外方向偏移量大于向車(chē)內(nèi)方向，之后隨受力加大，晃動(dòng)量均勻增大。此狀態(tài)表明玻璃初始位置受夾持力偏小，且玻璃外側(cè)夾持力小于玻璃內(nèi)側(cè)夾持力。

2.2.1提高玻璃呢槽夾持力

圖6 玻璃呢槽唇邊修改示意圖

圖7 玻璃呢槽修改前后對(duì)玻璃夾持力變化趨勢(shì)

如圖6、圖7所示， 通過(guò)修改玻璃呢槽唇邊尺寸，將兩側(cè)唇邊厚度加大，改善玻璃呢槽對(duì)玻璃的夾持力，減小玻璃晃動(dòng)。

2.2.2改善內(nèi)、外劈水條夾持力

如圖8所示，通過(guò)調(diào)整外劈水條唇邊尺寸，唇邊厚度加大，改善外劈水條對(duì)玻璃的夾持力，減小玻璃晃動(dòng)。

圖8 外劈水條修改前后對(duì)玻璃夾持力變化趨勢(shì)

2.2.3措施驗(yàn)證

根據(jù)上述改進(jìn)措施制作樣件，采用相同測(cè)量方法，對(duì)比調(diào)整前后的玻璃晃動(dòng)量數(shù)值，如圖9所示，效果良好。

此外，因上述改進(jìn)措施對(duì)玻璃升降系統(tǒng)整體升降阻力有所影響，因此進(jìn)行玻璃升降系統(tǒng)可靠性試驗(yàn)，經(jīng)驗(yàn)證玻璃升降系統(tǒng)可靠性符合要求。

圖9 調(diào)整前后玻璃晃動(dòng)量變化趨勢(shì)

3 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)于車(chē)門(mén)玻璃晃動(dòng)的影響因素進(jìn)行分析，詳細(xì)分析各個(gè)影響因素，確認(rèn)改進(jìn)措施，并依據(jù)改進(jìn)措施進(jìn)行驗(yàn)證，最終確認(rèn)改進(jìn)效果。此外，通過(guò)整理過(guò)程分析數(shù)據(jù)，形成組織記憶力文件，并輸出了設(shè)計(jì)指導(dǎo)文件，在新車(chē)型開(kāi)發(fā)過(guò)程中進(jìn)行應(yīng)用，在設(shè)計(jì)階段規(guī)避類(lèi)似問(wèn)題。

[1] 黃天澤,黃金陵.汽車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)[M].機(jī)械工業(yè)出版社 2013.

The analysis and optimization about the influencing factors of door glass trembling

Zhou Chengwei

( Anhui Jianghuai Automobile Co., Ltd., Anhui Hefei 230601 )

Based on the analysis of a JAC vehicle model,the influencing factors of door glass trembling are introduced,and combining with the production problems,the optimization are proposed.

door glass trembling;influencing factors;optimization

U471.13

B

1671-7988(2018)24-143-03

U471.13

B

1671-7988(2018)24-143-03

周成偉（1988-），男，就職于安徽江淮汽車(chē)集團(tuán)股份有限公司技術(shù)中心，從事車(chē)門(mén)系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2018.24.051