車門玻璃晃動影響因素分析及優化

周成偉

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車門玻璃晃動影響因素分析及優化

周成偉

（安徽江淮汽車集團股份有限公司，安徽 合肥 230601）

基于江淮汽車某車型，分析車門玻璃晃動影響因素，并結合實車案例，提出優化方案。

車門玻璃晃動；影響因素；改進

引言

玻璃升降系統作為車門系統的重要組成部分，是車輛駕乘人員使用頻次較高的系統。玻璃升降系統的性能表現，是評價車輛使用性能的一個重要指標，如何提升玻璃升降系統的性能表現，是車門系統設計人員需要面對的一個重要課題。

在車輛使用過程中，我們發現部分車型車門玻璃處于中間位置，關門時會出現玻璃晃動較大的問題。本文章結合某車型實際案例，詳細分析玻璃晃動的影響因素，提出改進方法并進行驗證。

1 玻璃晃動的影響因素分析

玻璃升降系統由玻璃、玻璃升降器、玻璃呢槽、內劈水條、外劈水條、玻璃導軌等零部件組成。

玻璃晃動源于關門時產生的震動，而限制玻璃晃動主要是通過玻璃周邊零部件對玻璃的限制實現，下面對限制因素進行分析。

1.1 玻璃夾持比

如圖1所示，當車門玻璃處于下降過程中，其前后邊緣部分位置會脫離玻璃導軌的限制，出現懸空，玻璃邊緣受夾持部分變小。為了便于分析，對玻璃夾持比進行定義：玻璃夾持比=玻璃前后邊緣受夾持尺寸/玻璃前后邊緣實際長度。

圖1 車門玻璃下降過程

圖2 玻璃下降過程中夾持比變化趨勢

圖2為玻璃下降過程中夾持比的變化趨勢，當玻璃從最高點初始下降時，夾持比迅速降低，之后趨于穩定，而當玻璃下降至最低點附近時，夾持比再次降低。

下面將對上述變化趨勢產生的原因進行具體分析。

1.1.1玻璃造型

玻璃初始下降時，玻璃前上端部分及玻璃前邊緣脫離導軌，出現懸空。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玻璃導軌長度

一般情況，出于降重的目的，會將玻璃導軌下端進行部分切除。因此當玻璃下降至最低點位置，玻璃下端脫離導軌出現懸空，導致夾持比變小。一般情況下，玻璃在最低點位置時露出導軌長度尺寸要求小于30mm。

1.2 夾持力

玻璃受到的夾持力主要來源于玻璃呢槽及內、外劈水條。設計階段一般通過定義玻璃呢槽及內、外劈水條與玻璃的壓縮力來控制玻璃夾持力。

此外，玻璃夾持力的大小影響玻璃升降過程中的系統阻力，進而影響玻璃升降速度及玻璃升降器電機負載，對玻璃升降器、玻璃呢槽等零件耐久性產生影響。通常情況下，一般定義玻璃升降系統阻力在60N~80N，因此在設計階段需對夾持力進行計算，在系統阻力符合要求的前提下來改善夾持力。

f=F1*m

其中f為玻璃系統阻力，F1為玻璃夾持力，m為摩擦系數。

1.3 玻璃升降器與玻璃間隙

玻璃升降器一般通過卡板或者托架等結構與玻璃進行固定連接，由于玻璃需進行升降運動，因此玻璃升降器上的玻璃固定結構與導向結構之間存在一定間隙。如果間隙過大，當車輛產生震動時，會使玻璃晃動加大。但如果間隙太小，容易導致玻璃升降時阻力過大，導致升降困難。因此需要綜合考慮玻璃升降系統配合公差，對玻璃升降器內部運動機構的配合間隙進行定義。

2 車門玻璃晃動的改進措施

通過上述分析，我們確認了玻璃晃動的主要影響因素。下面將通過分析具體車型情況，確定改進措施。

2.1 提高玻璃夾持比

分析圖2中某車型玻璃下降過程中玻璃夾持比變化趨勢，確認造型對玻璃夾持比影響較大。

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

圖4 調整玻璃導軌位置前后夾持比變化趨勢

2.2 改善夾持力

以某車型為例，首先定義玻璃晃動量的測量方法，將主觀感受轉化為測量數值進行對比。具體測量方法為：將車門玻璃從最高點降至夾持比最小位置，在玻璃前上方距離邊界50mm位置選取測量點，采用記號筆進行標記。采用手持式拉力計在測量點沿玻璃法向向車內及車外施加推力，推力大小依次為10N、20N、30N、40N、50N，采用三坐標儀測量標記點偏移量。

圖5 不同受力狀態下玻璃晃動量

分析圖5測量數據，玻璃在受力10N時，晃動量增加最快，且向車外方向偏移量大于向車內方向，之后隨受力加大，晃動量均勻增大。此狀態表明玻璃初始位置受夾持力偏小，且玻璃外側夾持力小于玻璃內側夾持力。

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玻璃夾持力變化趨勢

如圖6、圖7所示， 通過修改玻璃呢槽唇邊尺寸，將兩側唇邊厚度加大，改善玻璃呢槽對玻璃的夾持力，減小玻璃晃動。

2.2.2改善內、外劈水條夾持力

如圖8所示，通過調整外劈水條唇邊尺寸，唇邊厚度加大，改善外劈水條對玻璃的夾持力，減小玻璃晃動。

圖8 外劈水條修改前后對玻璃夾持力變化趨勢

2.2.3措施驗證

根據上述改進措施制作樣件，采用相同測量方法，對比調整前后的玻璃晃動量數值，如圖9所示，效果良好。

此外，因上述改進措施對玻璃升降系統整體升降阻力有所影響，因此進行玻璃升降系統可靠性試驗，經驗證玻璃升降系統可靠性符合要求。

圖9 調整前后玻璃晃動量變化趨勢

3 結語

本文對于車門玻璃晃動的影響因素進行分析，詳細分析各個影響因素，確認改進措施，并依據改進措施進行驗證，最終確認改進效果。此外，通過整理過程分析數據，形成組織記憶力文件，并輸出了設計指導文件，在新車型開發過程中進行應用，在設計階段規避類似問題。

[1] 黃天澤,黃金陵.汽車車身結構與設計[M].機械工業出版社 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

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1671-7988(2018)24-143-03

周成偉（1988-），男，就職于安徽江淮汽車集團股份有限公司技術中心，從事車門系統設計工作。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2018.24.051