關(guān)于汽車頂棚異響的分析與解決

嚴士森、羅偉洵、陳志旺

（廣汽乘用車有限公司 511400）

0 引言

汽車頂棚是汽車內(nèi)飾的重要組成部分，其主要作用是提高車內(nèi)的美觀度。同時，頂棚內(nèi)飾還可提高車內(nèi)外的隔熱效率，同時降低車內(nèi)噪聲，提高NVH品質(zhì)。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(shè)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(yīng)用。表皮材料則主要采用織物或PVC膜。

從結(jié)構(gòu)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(chǎn)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(yīng)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(jié)牢固性，還應(yīng)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(zhì)。

圖1 頂棚安裝附件圖

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(xiàn)固定后無法完全貼合的情況[1]，這會導致車輛在途經(jīng)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(chǎn)生摩擦，發(fā)出“沙沙沙”異響聲，影響乘客舒適感受。

應(yīng)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(jīng)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(jīng)過溢膠孔的時候，也易出現(xiàn)溢膠過多的情況。

圖2 頂棚安裝示意圖

圖3 搭扣搭接示意圖

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(jīng)過充分的應(yīng)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(jié)能力及粘結(jié)強度有關(guān)。

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(chǎn)時間固定的情況下，會出現(xiàn)安裝加強框時熱熔膠已經(jīng)部分凝固的情況，導致初始粘結(jié)力降低，車輛在行駛過程中，頂棚振動變形后將出現(xiàn)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(xiàn)撞擊，產(chǎn)生“噠噠噠”異響。

圖4 熱熔膠溢出過高

圖5 頂棚本體與框架脫膠位置示意圖

在打膠路徑方面，在控制熱熔膠量的同時，應(yīng)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(jié)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(chǎn)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(diào)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(jié)能力的效果[2]。

3 結(jié)論

對于頂棚異響問題，解決方法要根據(jù)實際情況進行分析。由于溫度對膠凝固時間和粘結(jié)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(jié)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(jié)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(jié)合實際情況和客觀條件尋找應(yīng)對方法，解決車內(nèi)異響問題，以達到品質(zhì)向上的目的[3]。