乘用车空调进气格栅的结构设计研究

格栅无密封 结构，但雨 刮轴自带导 水盘
函毋蔓曼毽阉
一
一一
鼍
导水盘
万方数据
２．３格栅本体安装孔的防水
如图２的Ｂ区域，在格栅本体与车身钣金用 自攻螺钉连接的结构中，螺钉孔下方就是发动机 区域，且布满了各类油、气、液管路。虽然各接口 都有防水要求，但在一些管内为负压的区域，如果 直接滴水的话，还是存在一定的水侵风险，且从直
车辆乘客舱的通风是指外界空气通过空调进
性要求两方面入手，分析了格栅与前挡风玻璃、前 侧围翼板常用匹配方式的优劣，研究了格栅对水
气格栅进入车体，经过滤清器过滤后经风道输送 到车内各个位置，再排出车辆外部的一个过程，如
图８所示。
管理及通风性能的影响及贡献，为开发设计提供 了选型参考，帮助设计者在功能性与经济性之间 找到最合理的技术方案。
●肿ｍｌ
翼子板
６Ｕ挡玻璃 ，≯ｌ塌密封条
ｉ・Ｚ向定位非 、．常可靠稳妥；
…式紫鬣滋三裹
效果，如图４
卡 钩 式
垂爻荔斗…较低 薹’７Ｖ璃挟只戚伞钗陈
虑密封条与本 体的粘接性； ・外观有一条 比较明显的密 封条与本体的 分界线
蒌｝∥臻甄：：
。．，．．
・密封条与本
体外观无明显 双一ｊ；ｌ蒯进破。３ 模具费用昂贵， 料７ Ｌ｛＝｝｝栅 ，．／几何分界线，较 约为单色注塑 的２～３倍
结构，格栅 孔有翻边
啊絮孙，
‘ｔ￥ｊ■■■Ｉ＝！：一
・能部分遮挡 雨刮轴外露特 征，较为美观 ・能一定程度 导水引流，避免 ・与格栅一体 为单色注塑工 艺，单件成本低 ・雨刮轴外露， 不美观 ・不能防止雨 刮电机进水，需 雨刮电机自身 藏在前挡底下。 或电机总成自 身具备防水要 求 ・单件成本低
一
嬲
表３雨刮电机防水形式
雨刮电机轴 连接处形式 示意 特点
适用中低端 匹配效果较 好，可部分 侧角与本体 平齐 遮蔽翼分线 独立分件， 区域的老鼠 成本略高
洞
需要翼子板 车，代表车 翻边开孔， 型：日系日 以翼子板孔 产阳光骐 位特征对侧 达，韩系起 角Ｘ方向定 亚Ｋ５，美系
位
７＼』
Ｉ
｜４ 超出
・匹配效果
图４空调进气格栅总成图
进气格栅侧边角的长度影响着该处的整体外
・玻璃下嵌条
观效果，以翼分线为参照，侧边角不同高度的设计 方式的优缺点如表２。
摆博一Ｉ蠢量
玻璃ｒ嵌条聚…。’。。
的设计较为复 杂，且下部需要 钣金支撑； ・整车成本较 单色注塑贵２０ 元左右
２水管理功能
空调进气格栅的水管理功能主要包含引导前
１
匹配及美观功能
进气格栅周边零件有翼子板、侧围外板、前挡
玻璃、发盖、车身前围板、雨刮系统、洗涤系统、空 调系统等，如图ｌ；典型断面如图２。其中，与前挡 玻璃和翼子板的交界处外观可见，设计时主要考
虑美观性的匹配。
１．１进气格栅与前挡玻璃的匹配
进气格栅与前挡玻璃的安装结构有卡扣式、
卡钩式、外部嵌条式，其中卡钩方式中又可分单射
【Ａｂｓｔｒａｃｔ】Ｔｈｅ
ｔｉｏｎａｌｉｔｙ．Ｂａｓｅｄ
ｏｎ
ｃｒｉｔｉｃａｌ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｆｏｒ ｔｈｅ Ａ／Ｃ ｐｌｅｎｕｍ
ｃｏｖｅｒ
ｄｅｓｉｇｎ
ａｒｅ
ｂｅａｕｔｉｆｕｌｎｅｓｓ ａｎｄ ｆｕｎｃ—
ｃｏｖｅｒ
ｔｈｅ ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｂｏｕｔ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ Ａ／Ｃ ｐｌｅｎｕｍ
ＴＯ．ＨＹＵＮ． ＤＡＩ ＴＲＡ ＥＬＡＮ．
图７格栅排水式水流路径图
低于
团
２．２雨刮电机的防水
雨刮电机覆盖在进气格栅下方，电机轴伸出 格栅连接雨刮臂。若雨天或洗车时大量的水顺电 机轴流下，对电机、传动系统及线束接插件会引起 生锈、异响、短路等失效情况。在设计时，有以下 几种方式可作为防水措施，见表３。
ｒ
电机轴有自 密封结构
●■
・美观 ・与雨刮轴配 合处自密封，防 止雨刮电机进 水 ・格栅为双色 注塑工艺。零件 模具成本高 ・能部分遮挡
，萝缓ＩＩ＼
∞
日誊ｊｔ特缸
席妻＆
ｌ
４， 无自・能一定程度 导水引流。避免 构但有套环 雨刮电机进水
帮
矾洒
雨刮轴外露特 ，较为美观
。ｄ。
隹滞由刊撕在砑、
・集成雨刮轴 套环，单件成本 较高
参考文献
［１］王兴天．注塑成型技术［Ｍ］．北京：化学工业出版社，
２００３．
［２］ 版社，２００６．
王华山．塑料注塑技术与实例［Ｍ］．北京：化学工业出
Fra Baidu bibliotek
图８空气流通示意图
空调进气格栅是提高车内质量的第一关。首
先如图２ Ａ区域所示，格栅末端有密封条与引擎 盖盖板过盈接触，将发动机舱浑浊、发热的空气隔
离在外。其次，格栅孔的设计要能尽量地阻止泥 沙、树叶、杂物等进入空调进风口。 如图９所示，进气格栅的下槽中积聚了大堆 的树叶、杂物，很容易经中间的竖向格栅孑Ｌ进入空 调系统，进而引起空调异味、制冷效率降低的抱 怨。所以设计中应多采用图７所示的网状格栅
上海汽车２０１３．０８
栅孔再排出的格栅排水法，如图７所示。格栅排
水法需要车身通风板有强大快速的排水能力，否
则容易水位过高，不良后果一是将雨刮电机浸泡
在水中，引起电机失效；二是水被吸入空调进风
・１７・
万方数据
表２格栅侧角的设计类型
与翼分 线比较 示意 优点 缺点 对车身要求 实用信息 ９０年代美、 韩系，日趋淘 汰，代表车 无法遮蔽翼 型：ＧＭ ＬＯ． 成本低，侧 分线区域的 角可与本体 无特殊要求 ＶＡ＼ＨＲＶ． 老鼠洞，外 集成在一起 ＫＩＡ ＣＥＲＡ． 观效果差
观上给客户以不安全的印象，易引起不必要的抱 怨。
在该区域选用如图２ Ｂ区域所示的密封性螺 母座，即可有效地进行水密封。用带密封垫的螺 钉也是选择之一，但密封效果及耐久性都不如密 封螺母座，所以建议只在售后应急维修时使用。
３ ４
图９格栅Ｖｌ杂物堆积图
结语
本文从空调进气格栅的外观匹配需求及功能
车内通风功能
孔，可有效地减少外物进入。
上海汽车２０１３．０８
・１９・
万方数据
如图５所示，水流主要沿进气格栅外表面流 到车身两侧钣金或从格栅孔流到车身通风板上后 从通风板的下水管排出，如图６所示。
除上述的两侧排水法外，也有将水先引入格
以往侧边角与本体一体式的设计经常会顾了 左边顾不了右边，而且由于整体宽度太大，自身公 差难以保证，更加无法有效地吸收车身与玻璃的 公差。更合理的方法就是将进气格栅本体与侧角 分体设计，左右两侧可分别调节，以有效达到匹配
乘用车空调进气格栅的结构设计研究
徐 勇 邹开贺 申作利
（上海汽车集团股份有限公司乘用车分公司，上海２０１８０４）
【摘要】
空调进气格栅最关键的设计要素是美观性及功能性。对影响美观的与前风窗玻璃及侧围翼板
的多种交界方式进行分析比较，并收集了各种车型的实用信息。关于功能性方面，介绍了格栅的水管理及通风 功能的一些设计思路和方法。
ａｒｅ
ａｎｄ ｆｒｏｎｔ ｒｕｌｅｓ ａｎｄ
ｗｉｎｄｓｃｒｅｅｎ ａｎｄ ｆｅｎｄｅｒｓ，ｔｈｏｓｅ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｍｏｄｅ ｍｅｔｈｏｄｓ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ
ａｓ
ｃｏｍｐａｒｅｄ ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｓｏｍｅ
ｄｅｓｉｇｎ
ｗｅｌｌ．
【关键词】
空调汽车进气格栅外观匹配水管理
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００７－４５５４．２０１３．０８．０４
图２空调进气格栅典型断面图
收稿日期：２０１３—０５—３１
・１６・
上海汽车２０１３．０８
万方数据
注塑和双料注塑。这几种方式优缺点见表１，其中 性价比最高的结构为卡钩式单射注塑。
表１
卡接形式
空调进气格栅与前挡玻璃匹配方式
断面示意 优点 缺点 ・拆卸卡扣后， 空调进气格栅 表面会留有卡 扣痕迹； ・设计时需考 虑卡扣基座的 密封问题； ・需考虑卡扣 本身外观与格 栅本体的匹配 问题 ・设计时需考
ｆ挡玻璃
０
引言
乘用车空调进气格栅处在车辆外观视觉的重
喷嘴
空调进气格栅
点关注区域，作为前风挡玻璃与引擎盖间的外饰 连接件，其与周边零件的匹配和整体造型都影响 着用户对产品品质的认可。除了外观匹配，同时
该零件还需要满足水管理、车内通风等作用。
车身通风板
前盖密封条Ｉ／
。密封块
訇１
空调进气格栅周边零件示意图
１．２进气格栅侧边角与侧围翼子板匹配 如图３所示，格栅侧边既要确保与玻璃Ｚ向 贴合，又要保证与翼子板、侧围的ｙ向间隙的匹配 性，还要考虑翼子板与侧围的翼分线与玻璃间的 老鼠洞，所以格栅侧边角的设计要有充分的吸收
公差的能力。
挡玻璃外来水的流向、雨刮电机的防水及格栅本 体安装孔的防水。
２．１对外界水流的导向
通用赛欧科 鲁兹
好，可遮蔽
目肇螽羞
多为高端车 增加翻边特 翼分线区域 选用代表车 侧角采用双 征卡接 的老鼠洞 型：雷克萨 色注塑，成 ・翼子板与 ・可遮蔽车 斯Ｐｄ（３５０＼ 本较高 侧围的制造 身侧围Ａ柱 ＬＳ２４０．沃尔 及装配精度 下端的冲压 沃ＸＣ６０ 高 褶皱缺陷
・车身侧围
、、ｍ４▲一。