浅谈车内气压对轿车车门关门力的影响
浅谈乘用车门关闭力影响因素及解决方案
关键词:车门关闭力 结构 阻力 摩擦 密封条
Talking about the Factors Influencing the Closing Force of Passenger Car Doors and Solutions Song Qingjie Sun Jian Wang Yongli Hou Lixin Wang Zhiyi Zhang Ze
浅谈汽车车门闭合力控制模式
10.16638/ki.1671-7988.2019.03.051浅谈汽车车门闭合力控制模式王作兵1,张光银1,陈云涛1,刘广辉1,孙艳2,龙全兵3,何卓3(1.浙江零跑科技有限公司,浙江金华321000;2.奇瑞商用车(安徽)有限公司,安徽芜湖241006;3.奇瑞汽车股份有限公司,安徽芜湖241009)摘要:车门闭合力是乘用车车门系统性能的重要参数,是以车门在不同速度下是否可靠关闭来表征车门系统的性能。
在乘用车整车评测中,通常由手产生车门的初始速度,然后检测车门即将关闭前的最终速度值,并以车门可靠关闭所需要的最小速度和车门关闭消耗的最小能量来表征车门综合性能,一般要求为0.8-1.5m/s,我公司要求为0.8-1.2m/s。
关键词:车门闭合力;闭合力因素;测量原理;控制点中图分类号:U463.8 文献标识码:A 文章编号:1671-7988(2019)03-154-02An Overview of Control Mode of Automobile Door Closing Force Wang Zuobing1, Zhang Guangyin1, Chen Yuntao1, Liu Guanghui1, Sun Yan2, Long Quanbing3, He Zhuo3 ( 1.Zhejiang leapmotor technology co., Ltd, Zhejiang Jinhua 321000; 2.Chery Commercial Vehicle (Anhui) Co., Ltd, Anhui Wuhu 241006; 3.Chery Automobile Co., Ltd, Anhui Wuhu 241009 )Abstract: Door closing force is an important parameter of the performance of passenger car door system, which is charac -terized by whether the door closes reliably at different speeds. In the evaluation of passenger cars, the initial speed of the door closing is usually generated by hand, and then the final speed value before the door closing is detected. The comprehensive performance of the door is characterized by the minimum speed required for the door reliable closing and the minimum energy consumed for the door closing. The general requirement is 0.8-1.54m/s. Our company's requirement is 0.8-1.2m/s.Keywords: door closing force; Factors in door closing; principle of measuremen; control pointCLC NO.: U463.8 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2019)03-154-021 车门关闭过程中需要克服的阻力(1)接触密封条前:空气阻力﹑限位器摩擦力﹑铰链摩擦力﹑车门重心的升降等。
汽车前门关闭力重影响因素分析及解决措施
汽车前门关闭力重影响因素分析及解决措施作者:***来源:《时代汽车》2022年第13期摘要:随着整车及零部件设计和制造工艺快速发展,用户对车辆感知要求不断升级,如使用率极高的车门在关闭时,是否轻便、灵活,给人一种沉稳感,关注越来越高。
本文通过分析X车型前门关闭力重问题,找出零件精度、装配误差等制造影响因素,剖析根本原因,制定解决措施。
其他车企如遇类似问题,可参考本文制定解决方案,以提高问题解决效率,提升产品质量。
关键词:门关闭力影响因素解决措施Analysis on the Factors Affecting the Closing Force of the Front Door of the Automobile and the SolutionsLai XiaodongAbstract:With the rapid development of the design and manufacturing process of the whole vehicle and its parts, the user's requirements for the perception of the vehicle are constantly upgraded. For example, when the door with a high usage rate is closed, whether it is light and flexible, it gives people a sense of stability, and it is paid more and more attention to. This paper analyzes the problem of closing force and weight of the front door of the X model, finds out the manufacturing factors such as part accuracy and assembly error, analyzes the root cause, and formulates solutions. If other car companies encounter similar problems, they can refer to this article to formulate solutions to improve the efficiency of problem solving and improve product quality.Key words:door closing force, influencing factors, solutions1 引言近二十年中国汽车工业飞速发展,用户对车辆产品质量要求越来越高。
汽车车门关闭力评价方法及影响因素
汽车车门关闭力评价方法及影响因素摘要:近些年来,随着我国汽车工业高度发展,人们对于汽车各个方面性能的评价也逐渐逐渐提升,尤其是在使用率比较高的汽车车门上,其关闭力的情况直接影响到了汽车的质量,基于此本文分析了汽车车门关闭力评价方法以及相关影响因素。
关键词:汽车车门;关闭力;评价方法;影响因素引言随着我国汽车工业的快速发展,国内车企自主研发设计能力不断加强,汽车开闭件的设计在整车自主研发设计中技术含量较高,出现的间题也比较难处理,其中最为尖锐的问题体现在车门的关闭力上,车门关闭力一直是国内自主研发设计和开发的软肋,因此有效解决汽车车门关闭力问题成为目前国内车企函待解决的问题。
车门的开闭过程根据开启方向的不同,可分为旋转式车门开启式和侧向滑移门开启式。
1、影响车门关闭力的因素分析1.1、车身结构说明在车门快速关闭过程中,在密封条接触门框表面到车门完全关闭、密封条被压缩到极限位置期间,车门在极短的时间内压缩驾驶室密闭空间的空气,驾驶室内部的空气被压缩后压力上升而通过没有关闭的门缝流出。
所以快速关闭车门的过程相当于对驾驶室密闭空间空气的压缩过程,被压缩的空气对车门产生气压阻效应。
反之,快速打开车门的过程相当于对驾驶室密闭空间的抽真空过程。
1.2、能量消耗分析车门在关闭过程中的受力情况相当复杂。
从力学角度讲,驾驶室内压缩空气的外推力、密封条被压缩后产生的阻力、车门铰链的机械阻力、车门转动轴线设计的前倾和内倾产生的重力、车门锁及限位器产生的阻力等在车门关闭过程中都会对车门产生作用。
车门关闭过程中所消耗的能量主要包括密封条压缩变形、气压阻效应、重力、铰链、门锁和限位器 6 大因素产生的关闭阻力所消耗的能量。
1.3、密封条的压缩量分析密封条的压缩量是由密封条的结构和门的内间隙(即门与侧围的配合间隙)决定的。
内间隙的影响因素很多,包括前后门铰链的尺寸、门框与门体的焊接位置、翼子板的安装位置、以及门的调整等。
2、汽车车门关闭力的评价方法2.1、主观质量评价方式主观质量评价方式:评价人员根据个人的主观感受对车门关闭力进行评价。
车门关门能量文献综述
文献综述一、研究目标车门关闭过程中,关门力、关门能量变化的影响二、研究对象关门力、关门能量三、研究内容在车门关闭过程中,影响关门能量的主要因素包括以下六个方面:密封条气压阻效应铰链门锁限位器车门特性主要针对以上六个方面对关门能量的影响进行研究四、国内外主要研究成果轿车的开/关门力研究一直受到各大汽车制造厂商的关注。
对于制造商来说,开/关门力过大是在设计制造过程中必然遇到的问题之一:对于顾客而言,开/关门力会给顾客留下车辆设计和质量好坏的印象,这一点甚至在顾客踏进车厢之前就能感觉。
根据JD POWER的新车质量调研,开/关门力超重始终是顾客抱怨最多的质量问题之一。
尽管轿车开/关门力过重是汽车业亟待解决的重要问题之一,但是各大汽车厂商对于量化评价车门开/关门力的标准却不尽相同,一些评价标准侧重在车门从较小开度位置(大约10º~15 º)至完全锁上所需的能量。
然而,从顾客的角度出发,他们所关心的是全开位置到完全锁上所需的作用力。
本文采用的评价标准将根据厂方的要求来确定。
下面对国内外的研究成果进行简单的介绍:1、国内同济大学的万德安教授、上海交通大学的赵建才、同济大学的徐志江等研究了车门关门力自动测试装置以及自动测试评价系统。
给出了车门关闭过程中车门所受力与密封条压缩位移的变化特性。
上海交通大学的杨蕾、上海泛亚技术中心的李应军等进行了面向最优关门能量的轿车车门设计。
对轿车车门关门能量进行了仿真,将前文提到的影响车门关门能量的六大因素输入仿真模型中得到转矩、关门能量和车门转过角度的关系,通过优化这些参数,达到降低关门能量的目的。
哈尔滨工业大学的李军、中国第一汽车集团公司技术中心的付伟峰等开发设计了汽车车门及罩盖操作实验台。
合肥工业大学的戴军康等研制了汽车车门铰链门锁总成试验台。
该实验台可以测量并记录车门在开启闭合过程中所承受的拉、压力与车门转角的位置变化关系。
中科院长春光学精密机械与物理研究所梁亮、长春工程学院机电工程学院韩立强等对车门进行了材料性能及结构分析,指出了二者对车门的影响。
车门关闭过程中空气压阻的分析及有效控制
刘 海琳 ( 泛亚汽车技术中心有限公司, 上海 2 10 ) 02 1
【 摘要】 详细分析了 车门关闭过 程中 空气压阻的 形成原理及其影响因 并结合实际问题的 素, 解决, 提出
实用 有 效 的减 少 空气 压 阻 的改 进 方 法 。
舱 的压力 瞬间 升高 , 成空气 压 阻。 形
2 空 气压 阻 的影 响 因素
根据 空气 压 阻形 成 的机 理 , 气 压 阻 的 影 响 空 因素 由压入空 气量 和压 出空气量 来决定 ( 1 。 图 )
( L 大 小 , 封 间 隙 的大 小 及 波 动 , 链 , C D) 密 铰 限位
影 响空 气压 出量 的 因素有 :
个 同样 大 面 积 的 空 调 泄 压 阀之 后 , 空气 压 阻所
消耗 的功减 小 2J 变 为 1 . ; 增 加 了一 个 原 , 0 5J 在 2 3大小 空调 泄压 阀之 后 , 气压 阻所 消耗 的功减 / 空
小 1J 变 为 1 . 。 , 15J
【 关键词】 车门关闭 空气压阻 有效控制
d i1 . 9 9 j i n 1 0 -5 4 2 1 .8 0 o:0 3 6 /.s . 0 74 5 .0 2 0 .8 s
被压 出车 外 。但 是 在 车 门关 闭 那 一 刹那 , 气 压 空
0 引言
车 门难 关 , 以及 车 门关 紧力 大 是 困扰 很 多 主
但 是 , 大增 加空 调 泄压 阀的 泄露 面 积 , 降 过 会
器, 门锁 等 , 而和空气 压 阻 相关 的 因素却 很 难分 析
清 楚 。车 门关 紧力很 大部 分是 用 来 克服 空 气压 阻 的, 空气 压 阻 的 大小 在 一 定 程 度 上 决 定 了关 紧力 的大小 。研 究 显示 各 因素 中空 气 压 阻效 应 为 主 要 影 响 因素 , 占比例 为 3 % ~ 0 。 所 0 5%
浅谈汽车密封系统对车门关门力的影响
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、m2.2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。
关于汽车车身泄压阀及整车气密性对关门能量的影响研究
2019.03 Automobile Parts 046
研遲S 茨 壁 出 芙
图2泄压阀泄漏曲线图
1.2整车气密性和泄漏量
车辆的气密性决定了车舱内空间的隔绝能力和独立性,简 单的说气密性越高,车舱内外的气体越难交互。如前文所述,
较高的气密性可以保证车舱的独立性,从而提高驾乘过程中对
Vehicle sealing performance is important to the modern vehicles, which is determined by the vehicle leakage, and the leakage of the pressure relief valve is the major contribution to the vehicle controllable leakage. The connection between the minimum closing energy and vehicle leakage was studied, and the influence of the leakage of the pressure relief valve on the closing energy and closing velocity through theory analysis and real vehicle experiment was obtained.
风噪、路噪、异味灰尘侵入的控制。车辆的气密性可以用整车
的泄漏量来衡量,泄漏量一般指车舱内加压到一定压力下,整 车车舱通过车体向车外泄漏气体的流量门⑷O
LIU Yucheng, ZHOU Jie, LI Tao (Pan Asia Technical Automotive Center Co., Ltd., Shanghai 201201, China) Abstract: The closing energy of vehicle side door determines the convenience of the drivers' operation, affecting the operating experience.
浅谈旋转式车门关闭力的影响因素及改进
浅谈旋转式车门关闭力的影响因素及改进车门作为使用频率最高的车身开闭件,其开闭的轻便性、灵活性是用户关注的重要性能之一。
车辆使用过程中,车门关闭力过大一直是用户反应最多的问题之一。
本文首先规范了关闭力评价方法,之后定性分析各因素对关闭力的影响、通过能量法计算关门能量,最后针对车门关闭力过大问题制定解决方案。
标签:旋转式;车门;关闭力1、旋转式车门关闭力的影响因素旋转式车门关闭的过程中,车门的动力主要来自于车门重力在关门方向产生的关门力矩,基于某车型的关门力分析,旋转式车门关闭力影响因素包含气阻、密封条压缩力、门锁关闭力、限位器过档力、铰链旋转阻力等。
1.1 气阻。
旋转式车门关闭的过程中,车门扫过区域的空气被压入到驾驶室内,使驾驶室内的气压升高,在气压升高的过程中,部分驾驶室内的空气会通过车身上的排气阀以及排气通道被排出车外。
但车门关闭瞬间,空气压入量大于排出量,导致驾驶室的气压瞬间升高,形成气阻。
通过对部分车型进行测量,测量数据显示气阻在车门关闭过程中对最小关门速度影响占比为30%~50%,气阻对车门关闭力影响较大。
1.2密封条。
车门关闭过程中,密封条受到挤压,密封条变形从而吸收车门关闭能量。
车门密封条吸收的能量越少,关闭车门所需的能量也就越少。
车门关闭能量不单纯同密封条系统吸收的能量成正比,其同整车制造质量及车门车身匹配也有很大关系。
调整密封条的密封力可降低车门关闭力。
①密封条参数优化。
当车门关闭力过大,从以下几个角度排查密封条相关因素:第一,实测密封间隙是否满足设计要求。
一般密封间隙的公差是设计值±1.0m m ,过大,会导致车门、噪音,密封失效;间隙过小则会导致车门关闭力增大。
第二,密封条压缩负荷是否满足设计要求。
密封条压缩负荷规定了密封条单位长度的密封力,其值越高,反映密封条的压缩反力越大,关闭力也越大。
②密封条排气孔影响。
适当增加排气孔的直径和降低排气孔的间距会降低关闭力与静态密封力。
基于气压阻力的车门关闭力过大的改善研究
基于气压阻力的车门关闭力过大的改善研究作者:张忠春,关云霞来源:《教育教学论坛》 2016年第8期张忠春,关云霞(北京吉利学院,北京102202)摘要:本文对影响车门关闭力的因素进行了介绍与分析,并对气压阻力的形成及影响因素进行了详细分析,结合实际,提出基于气压阻力的改善车门关闭力过大的策略。
关键词:气压阻力;改善策略;车门关闭力中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)08-0093-02一、概述随着科技的发展、人们生活水平的提高,顾客对汽车产品各方面的使用性能的要求提高了。
作为使用频率非常高的车门,其开关的轻便性是顾客关注度颇高的项目之一。
根据国外的一家调研机构J.D.Power的一项关于新车质量调研中显示,汽车车门的关闭力过大一直是顾客抱怨最多的问题之一[1]。
而空气阻力的大小很大程度上决定了车门关闭力的大小,根据福特公司的相关研究表明,在车门关闭过程中,空气阻力所消耗的关门能量通常占整个关门能量的30%~50%。
二、影响车门关闭力的因素在关门过程中,影响车门关闭力大小的因素有限位器、门锁总成、铰链及重心变化、密封条、气压阻力。
1.密封条。
车门与门框在设计时存在一定的间隙,需要通过密封条来实现密封作用,车门关闭过程中,密封条会产生阻碍作用,关门阻力随着密封条压缩量的增大而增大。
2.气压阻力。
在车门关闭过程中,车门区域扫过的空气被压入车内,车内气压瞬间升高,车内空气通过车内前后的空调泄压阀以及车门缝隙流出,但在关门瞬间,空气的压入量远大于空气的压出量,导致关门阻力变大。
3.限位器。
车门限位器是限制车门的最大开度,在车门关闭过程中,限位器提供一个阻力矩,每越过一个档位都要消耗一部分关门能量。
4.铰链及重心变化。
铰链在旋转的过程中,与固定机构之间产生摩擦阻力,消耗关门能量,关门重心的下移会提供一部分关门能量,减少关门力。
5.门锁总成。
车门锁总成主要分为两部分:一部分是门锁本体,安装于车门侧边上,一般采用的是棘轮式的锁紧机构;另一部分是锁扣,安装在侧围上。
车门关门力的影响因素
机械装备43Mechanized Equipment2017年5月下车门关门力的影响因素尹培苗,汪建涛,顾 翔(江西昌河汽车有限责任公司,江西 景德镇 333002)摘 要:文章主要阐述了汽车侧门(旋转门)在关门过程中,影响车门关门力的主要因素、机理、降低车门关门力的设计要点、制造过程中的影响因素及装配过程中的影响因素,并结合这些设计要点和影响因素,对在汽车设计中如何降低车门关门力提供了一个清晰的思路和参考,最后,给出其重要作用和意义。
关键词:关门力;设计;制造;装配中图分类号:U270.38+6 文献标志码:A 文章编号:1672-3872(2017)10-0043-03 车门关门力,即是指在关门过程中为克服阻力所施加的力。
车门关门力的大小是评价一个车型性能方面好坏的一个重要指标,同时也反映了一个汽车生产厂设计水平在一个方面的体现,一个车型拥有较好的关门力能够让车的品质提升很高,也从而让客户具有很高的满意度。
1 车门关闭原理为达到车门关闭,需在车门打开位置给车门施加一个初始的力,在此过程中,车门会将空气扫入车内,所施加的力将克服铰链的转动摩擦力、限位器的摩擦力、密封胶条的反弹力、门锁的啮合力、车门自身重力、车内空气阻力等方面的因素来实现车门的关闭功能。
因此,影响车门关门力的因素主要有铰链、限位器、密封间隙、密封胶条(含压缩量)、门锁、车门重力、气压阻等。
2 降低车门关门力的设计要点2.1 铰链转动力矩:铰链在车门关闭时需要通过转动来实现,所以铰链影响关门力的其中一个因素是铰链的转动力矩,为减小关门力,铰链转动力矩尽量向小的值去设计,目前铰链的转动力矩设计值一般推荐为0.5~1.5N.m;轴线布置:为了使车门有自身关闭的趋势,车门两个铰链之间的轴线必须在同一条直线上,且设计时要有内倾角(a,见图1)和后倾角(b,见图2),一般均在0~3︒,这样才能保证车门的重力能够在关门方向上有分力,从而减小关门力。
车门关闭力影响因素及解决办法
压缩时的空 气容积 ;
关 闭 小 一 致的优化
以我 公 d 款轻 载 货 型为
合面精 度。
、 】 铰链安 装 变形 _ l J
I I , f .功 能 求 r 车¨ 的重力矩 , l 力l 为胶 条反弹 力及驾驶室 气 I ….I I E …影响 车『 j 关闭力的主
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车 门关 闭力
影响因素及解决办法
口 徽 j l = 湃i i 股 份 何 限 公 司/ i f l l f , - 敏 卜、
4 j 1 ‘ 的打 l I j 戈闭是汽 车 他川 1 J 跫 常 的 动作之 ・ , 此车 的 火小^按影响 乘客对汽 n 0 划断 。车 ¨ 闭 力问题一 足 l l ~ 车 , l k F 1 卡研 发设计 与 , 发的 项 ,仃放 解决车 门关闭 力 州题 々 i 急切需要 解决的
精度控制在 ± 0 . 5 m m范 内 ,¨洞区 域精度控制在 ±1 . 0 a r m 范 内。
乍门父 闭力 价 手段
车门 关闭 力的 人小直接 影响汽 车品 质,对 f J 关闭 力采取 有效 评 价是 车门 品质保 i f [ 的 重要手段 。 砰 价 手段主要 是从 车门打开最大 角度 位 置开 始 施 力到 门关 ( 0 。 )位
作 用 。重 力分解 F = Gs i n ,当9 1 、
汽车侧门关门力影响因素的分析和控制方法
汽车侧门关门力影响因素的分析和控制方法作者:蒋治松徐建午来源:《中国高新科技·上半月》2017年第03期摘要:文章通过仿真分析,确认重力、限位器、铰链等在关门过程中的作用及能量大小,从设计布置、制造精度、装配误差等方面逐一进行分析验证,找出影响车门关闭力大的主要因素,并进行改善,降低了前侧门的关门力,达到GCA≤1.3m/s的标准。
关键词:乘用车;感知质量;关门力;影响因素;控制方法文章编号:2096-4137(2017)07-060-04 DOI:10.13535/ki.10-1507/n.2017.07.15随着汽车消费者对汽车静态和动态感知质量要求的不断升级,汽车车门关闭轻便性逐渐成为消费者评价的一项重要指标:车门在关闭的过程中是否沉稳,密封性能是否良好,在关门时是否轻便、灵活。
因此,在车身设计中,兼顾车门关闭轻便性和密封性能是车门设计者需面对的问题。
本文从前门关门力切入研究,从车的结构分析车门与车身的匹配设计关系,确定影响车门关闭力的主要因素,并通过一系列实验,逐一确认并找出关键影响因素,最终确定优化方案。
1 理论基础在车门系统中,开/关门能量的损耗是不同因素共同作用的结果,包括密封条、气压阻效应、铰链、锁、限位器以及车门特性等。
1.1 密封条的影响车门运动从接触密封条到完全锁住这一过程中,由于挤压,密封条要损失一定的能量。
密封条对关门能量的影响来源于其材料即橡胶的非线性特征和轿车车门与车身之间的间隙,其非线性特征是由它的截面几何形状和压缩-负荷变形曲线来决定的。
车门与车身的间隙涉及的因素比较复杂,包括车门的加工质量、车门装配误差、运动过程中车门的变形等。
在车门闭合过程中,车门逐渐压缩密封条,因而密封条的压缩量是不断变化的。
采用迭代的方法,在每一时间节点得到密封条的负荷值和间隙。
式(2)中,Ts,n是各段密封条在关门运动时的转矩之和;li是第i段密封条的长度;δi 是第i段密封条在名义压缩距离上的单位名义负荷;Li是第i段密封条的名义压缩距离;ri是第i段密封条质心到铰链轴线的垂直距离;fn,i为第i段密封条受到的压力;Cn,i为n时间步长下,第i段密封条的压缩量;Y(x)为密封条的CLD曲线。
车门关门能量文献综述
文献综述一、研究目标车门关闭过程中,关门力、关门能量变化的影响二、研究对象关门力、关门能量三、研究内容在车门关闭过程中,影响关门能量的主要因素包括以下六个方面:密封条气压阻效应铰链门锁限位器车门特性主要针对以上六个方面对关门能量的影响进行研究四、国内外主要研究成果轿车的开/关门力研究一直受到各大汽车制造厂商的关注。
对于制造商来说,开/关门力过大是在设计制造过程中必然遇到的问题之一:对于顾客而言,开/关门力会给顾客留下车辆设计和质量好坏的印象,这一点甚至在顾客踏进车厢之前就能感觉。
根据JD POWER的新车质量调研,开/关门力超重始终是顾客抱怨最多的质量问题之一。
尽管轿车开/关门力过重是汽车业亟待解决的重要问题之一,但是各大汽车厂商对于量化评价车门开/关门力的标准却不尽相同,一些评价标准侧重在车门从较小开度位置(大约10º~15 º)至完全锁上所需的能量。
然而,从顾客的角度出发,他们所关心的是全开位置到完全锁上所需的作用力。
本文采用的评价标准将根据厂方的要求来确定。
下面对国内外的研究成果进行简单的介绍:1、国内同济大学的万德安教授、上海交通大学的赵建才、同济大学的徐志江等研究了车门关门力自动测试装置以及自动测试评价系统。
给出了车门关闭过程中车门所受力与密封条压缩位移的变化特性。
上海交通大学的杨蕾、上海泛亚技术中心的李应军等进行了面向最优关门能量的轿车车门设计。
对轿车车门关门能量进行了仿真,将前文提到的影响车门关门能量的六大因素输入仿真模型中得到转矩、关门能量和车门转过角度的关系,通过优化这些参数,达到降低关门能量的目的。
哈尔滨工业大学的李军、中国第一汽车集团公司技术中心的付伟峰等开发设计了汽车车门及罩盖操作实验台。
合肥工业大学的戴军康等研制了汽车车门铰链门锁总成试验台。
该实验台可以测量并记录车门在开启闭合过程中所承受的拉、压力与车门转角的位置变化关系。
中科院长春光学精密机械与物理研究所梁亮、长春工程学院机电工程学院韩立强等对车门进行了材料性能及结构分析,指出了二者对车门的影响。
基于气压阻力的车门关闭能量试验分析
2第0138(期3)
技术聚焦
Feature
[2]
行估算。车门在关闭过程中引起的气压阻力的计算 ,
式中:1— ——有气压阻力的车门关闭损耗的能量,J。
如式(1)所示。
无气压阻力车门关门损耗的能量计算过程与有
=(n-0)0
(1) 气压阻力关门损耗的能量相同,但此时 4门处于打开
式中:— ——气压阻力,N;
状态,计算得到无气压阻力车门关闭损耗的能量
0— ——初始状态车门关闭前车厢内的气压,为标 (2/J);1与 2的差值即为关门过程中纯气压
准大气压,Pa; — ——车门关闭瞬间车厢内气压,Pa;
n
0—— —车门面积,m2。
阻力消耗能量,如式(7)所示。
汽车车门关闭能量问题是一个系统性问题,最直 车厢缝隙中逸出,但是在关闭时压入的气体量远远大
接的影响是客户关门的直观感受,是整车舒适性评价 于由泄压孔等车厢缝隙排出的气体量,造成车厢内气
要求之一。为了确保产品质量,提高客户满意度,减少 压瞬时增大而引起的阻力,从而造成关闭车门时关闭
市场抱怨,关闭能量问题成为各主机厂需重点解决的 能量增多。气压阻力产生的能耗占关门总能量比重比
[1]
响是指在给予汽车车门一定的初速度前提下,汽车车 闭能量增大 。气压阻力与关门速度、泄气口的大小与
门关闭瞬间,由车门运动区域扫到的空气在瞬间压入 位置及空间布局等各种因素有关,此时气压阻力产生
车厢,在这过程中车厢内的气体有小部分从泄压孔等 的能量,被简化为一个理想的动态平衡气体模型来进 - -
为例,进行了气压阻力对车门关闭能量影响的试验分
在关闭过程中,由于车门具有一定的面积,从而使
析,确认了气压阻力是影响车门关闭能量的主要因素。 大量空气被挤压进入车厢内,造成车厢内空气压缩,气
整车气体泄漏量对关门力的影响研究
整车气体泄漏量对关门力的影响研究作者:朱建华刘晶蒙永种来源:《企业科技与发展》2019年第07期【摘要】整车车内气压阻力是影响关门力的重要因素,而整车气体泄漏量是影响整车车内气压阻力且能够通过设计来改变与调整的重要因素。
只有弄清整车气体泄漏量与关门力之间的关系,才能评估是否有必要通过更改整车气体泄漏量(主要是通过更改泄压阀)来改善关门力。
文章通过试验测量的方法和测量系统分析,得到了准确有效的试验数据,通过数据拟合分析,得出了整车气体泄漏量与关门力之间的定量关系,为改善关门力提供了依据。
【关键词】气体泄漏量;关门力;试验测量【中图分类号】U472.43 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688(2019)07-0047-030 引言汽车侧门的关门力是开关门感知质量的重要组成部分,目前主流的评价关门力大小的参数为侧门最小关闭速度,单位为m/s,所以本文所述关门力与侧门最小关闭速度是同一概念。
研究表明,关门力在0.7~0.9 m/s时,是顾客比较满意的区间,超过0.9 m/s会引起顾客报怨,若关门力大于1.5 m/s,顾客不可接受。
目前,上汽通用五菱汽车股份有限公司生产的汽车普遍存在关门力大的问题,关门力普遍在1.0~1.2 m/s,个别车型甚至达到1.5 m/s,所以关门力大是一个急需解决的问题。
关门力的主要影响因素包括侧门总成抬升量、铰链转动扭矩、限位器力矩曲线、主/次密封胶条反力、门锁阻力和关门时的整车气压阻力,而关门时的整车气压阻力对关门力的影响在30%以上;影响关门时的整车气压阻力的因素有3个:关门速度、车内内腔体积和整车气体泄漏量;关门速度与关门时的整车气压阻力是相互影响的关系,若其他条件不变,关门速度越大,则同一时间压入车内的气体体积越多,车内压力上升得越高,气压阻力越大。
同时,气压阻力越大,需要的最小关门速度越大;若同一时间内,压入车内的气体体积和整车气体泄漏的体积不变,则车内内腔体积越大,气体的压缩比就越小,气压阻力越大;若同一时间内,车内内腔体积和压入车内的气体体积不变,则整车气体泄漏越大,气压阻力越小。
汽车关门车内压耳感分析与控制
2019 China-SAE Congress & Exhibition (SAECCE) 22th -24th October,20191.行业现状及面临问题整车气密性能指标随着气密性指标越来越高,且不考虑排风影响,将面临新挑战:空调效率下降、关门能量增大、关门速度、压耳感出现。
国外车企对关门耳压研究较少,国内车企等都是刚起步阶段。
cfm@125Pa 负压or正压封堵泄压阀2019 China-SAE Congress & Exhibition (SAECCE) 22th-24th October,2019汽车关门时耳压感是由车内瞬态压力波动引起的。
在车门闭合瞬间时,车内压力骤升,鼓室内的压力不变,耳膜两边形成的压力差使鼓膜内陷,此时乘客就会感到耳感不适,形成耳压的感觉。
飞机上升或者下降时,也会形成耳压感,当压力下降时,中耳通气使得内外压力自动平衡,当压力升高时,乘客可以通过吞咽或者打哈欠使得压力主动平衡,但是与飞机不同的是汽车关门压力变化的速度很快,属于瞬变压力,即使是没有耳朵疾病的乘客也没有足够的时间主动或被动地平衡压力,所以汽车关门时极易引起耳压感。
有资料表明,黄种人的身体特质会对人耳内外气压差更加敏感,更容易觉察到压力波动。
耳压产生机理2019 China-SAE Congress & Exhibition (SAECCE) 22th-24th October,2019当列车驶入隧道瞬间,由于空气的压缩性及列车壁和隧道壁限制了空气侧向流和向上流的空间,使紧贴车头前的空气受到压缩并随列车向前流动,造成列车前方的空气压力突然升高,产生压缩波。
被列车排挤的另一部分空气则通过环状空间向列车后方流动。
随着列车的进一步驶入隧道,环状空间长度逐步增大,使车前隧道空间的空气压力继续升高,即压缩波的强度继续增大,直到列车全部进入隧道为止。
该波以声速向前传播。
波前方的空气流速为零,而波后方的空气以一定的流速随着列车向前流动。
汽车关门时车内气压模型
[5] 任明亮 , 陈超 , 郭强 , 等 . 地铁活塞风的分析计算与有效利用 . 上海交通 大学学报 2008.
[6] 吴明眼 . 伯努利方程原理及其应用 [J]; 信息记录材料 ;2018(09). [7] 李体俊 . 转动参照系中流体的压强和伯努利方程 [J]. 四川师范大学学报 ( 自
2 密封条之间空气压力模型
在流体中,流体的流速越快,其压强越小 [6-8]。引入参数 α 表示流体压强与流速的关系,α=1 表示流速 1 m/s 的流体,其 压强下降 1 Pa。
根据伯努利方程 :
可得 :
图 3 密封条之间结构模型
在 车 门 系 统中, 一 般 会 存 在 几 道 密 封 条 结 构, 且密 封 条 结 构之间也存在一定空间。如图 3 所示,车门在关闭过程中,密封 条之间的空气也同时受到压缩,并对车门产生反作用力,阻碍车 门关闭。在内侧密封条处,空气流过的门缝面积为 Av,在时间 段 dt 开始时刻,密封条之间的空气压力为 P’,根据公式,此时 的速度为 :
根据流体连续性,有
式中, Si—门上密封条之间某一微分单元的面积,m2 Ri — 微分单元距离铰链轴的旋转半径,m ω—车门转动角速度,rad/s ∆t—车门运动时长,s Ag— 空气流过密封条的门缝面积,m2 ρ— 空气密度,kg/m3 V0 —车内的空间体 积,m3 F(t)—t 时刻的整车泄漏流量,CFM f' (P)—泄漏曲线的导数函数 P— 初始压力,Pa 求解以上方程,可以得出车身内部压力升高值 P1。
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浅谈汽车车身减压阀在汽车关门时对车门关门力的影响
浅谈汽车车身减压阀在汽车关门时对车门关门力的影响
袁进兵;罗辑;王坤
【期刊名称】《企业科技与发展》
【年(卷),期】2015(000)019
【摘要】文章从车内气压对车门关门力的影响着手,简单介绍汽车减压阀对车门关门力的作用.
【总页数】4页(P39-42)
【作者】袁进兵;罗辑;王坤
【作者单位】上汽通用五菱汽车股份有限公司,广西柳州 545007;上汽通用五菱汽车股份有限公司,广西柳州 545007;上汽通用五菱汽车股份有限公司,广西柳州545007
【正文语种】中文
【中图分类】U463.834
【相关文献】
1.关于汽车车身泄压阀及整车气密性对关门能量的影响研究 [J], 刘禹呈;周杰;李涛
2.浅谈汽车密封系统对车门关门力的影响 [J], 吴正伟; 顾翔; 史可朝; 石中玉
3.汽车密封条对车门关门声品质的影响分析 [J], 冯新建;陈建方;周恒;王海建
4.汽车密封条对车门关门声品质的影响分析 [J], 冯新建;陈建方;周恒;王海建
5.车门开度对关门时车内人耳位置峰值压力的影响 [J], 苏瑞;李晶;于潮;张贺林因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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浅谈车内气压对轿车车门关门力的影响
车门关闭力过大是汽车企业在设计制造过程中必然会遇到的问题之一,据JD Power的新车质量调研,车门关闭力过大是顾客经常抱怨的问题。
为此,研究影响关门过程中的各个因素就显得尤为重要。
国内已经有很多人对汽车泄压口、密封胶条等对关门力的影响进行过比较多的研究。
上汽通用五菱袁进兵等对车内泄压口位置、结构设计及作用进行了详细的论证;上汽通用五菱罗竟濤与贵州大学陈启鹏等通过有限元方法分析了密封胶条对关门力的影响,证明合理改变密封胶条的截面和厚度可有效改变车门关门力。
1 问题背景
上汽通用五菱某车型关门力太大问题曾经是GCA扣分常项,基本上每一台车都会有操作力大的问题,影响关门力大小的因素有车内气压、门框胶条、锁扣、铰链限位器等,其中以车内气压、门框胶条影响最大,其他因素对操作力影响较小。
现对GCA一台操作力大的问题车进行研究。
2 问题研究
2.1 对于该车车内气压的影响在总装的调查
在车门全部关闭的状态下,车内气流与外界相同的地方只有一点点“门缝”以及安装在车身尾部的泄压口,见图1和图2。
在总装的内饰装配上,左右侧围内侧会装上一块无通气口的封板,封板因为无其他通气口,只靠细小的安全带接口的缝隙与泄压口形成通路,这样进一步降低了在关门时的泄压能力。
而在总装过程中,左右侧围内侧都会贴上一张透明的薄膜直接阻隔了室内与泄压口的气体流动,只有右侧围的一个小口没有贴上薄膜,见图3,这样就降低了车内的泄压能力,使得在关门时车内上升的气压得不到很好的泄压。
2.2 车内气压对关门力影响的验证
通过测量未拆除封板与拆除封板前后的关门速度得出表1的结果:
进一步验证气压是影响关门力的重要因素,打开一侧车门后再做同样测试,结果见表2:
由实测结果可知:(1)拆除封板后左后侧门关门速度从 1.54m/s变为1.28m/s,减少0.26m/s,右后侧门从1.35m/s
变为1.26m/s,减少0.9m/s,操作力大问题消除;
(2)在拆了封板再开了一个门测量,四个门的关门速度变为0.77~0.83m/s,气压贡献的关门速度达0.5~0.75m/s;(3)对比拆除封板并打开门状态下四个门的关门速度,可知门系统对关门力的影响较小,差异最大为0.06m/s。
2.3 门内间隙值对关门力的影响
为了验证门内间隙值对关门力的影响,测量了该问题车型四个门的间隙值见图4、图5、图6、图7(单位:mm)。
通过对GCA操作力大的同一台车测量四个门内间隙值,从测量值来看基本都比标准值15mm大,因此门内间隙不是引起关门力大的因素。
3 其他车型泄压结构设置
图8为某款没有关门力过大问题的车型的泄压设计,该设计很好地解决了车内的气压泄压问题,使车内能较好地泄压,其在GCA的关门操作力扣分中较为少见。
该车的泄压装置布置在后轮罩旁边的内饰板上,在尾门以及后备箱侧面有与泄压口相通的地方,见图8和图9。
4 结论与建议
通过改变与泄气口相通的地方测量关门速度,并测量各个门的内间隙值,得出如下结论与建议:第一,通过对车身内间隙的测量,车身的内间隙值是符合要求的;第二,车内气压得不到良好的泄压是使关门操作力大的主要因素之一;第三,该车内饰中的现样式封板降低了泄压口的泄压能力;第四,该车的泄压设计应借鉴其他满足要求的车型的设计方式,这样才能提高该车的车内泄压能力。
参考文献
[1] 眭莎莎,张承良,张建.运用台架实验改善滑移门开关门力的新思路[J].企业科技与发展,2015,(5).
[2] 袁进兵,罗辑,王坤.浅谈汽车车身减压阀在汽车关门时对关门力的影响[J].企业科技与发展,2015,(19).。