左前門設計分析

沈曉春 胡振國 劉成

摘 要：近幾年隨著國家政策的變動，國內新能源純電動汽車企業不再是在戰略機遇期盲目的批量沖刺生產;而是在建立自主知識產權的新能源技術產業鏈，有針對性地滿足消費者市場品質需求。左前門是車身上的重要部件之一，也是主駕駛控制車門系統的關鍵部件，左前門設計是一個相對獨立的設計，本文通過江鈴新能源左前門型式和左前門系統方面分析，為新能源純電動汽車的左前門設計提供參考。

關鍵詞：左前門型式;左前門系統;左前門設計

1 引言

隨著汽車工業的發展，人們對汽車的質量要求越來越高，設計開發者不僅要考慮汽車的經濟實用性，智能動感性、造型美觀性、安全可靠性，還要考慮生產過程中可制造、可維修、可裝配等特性。左前門是司機進入駕駛室的一側，也是司機控制門內外飾系統的主要裝置，左前門設計從構建概念斷面到完成工程設計也必須要滿足法規、人機工程、可制造、可裝配性能為前提，為設計出成本低、重量輕、性能好、品質好的左前門打下良好的基礎。本文將從江鈴新能源汽車的左前門型式和左前門系統兩方面分析左前門設計，為新能源汽車的左前門設計提供現實意義的參考。

2 文獻綜述

左前門通過鉸鏈安裝在車身殼體上，是保證車身使用性能的重要特性，按開啟方式分不同的型式，其側窗玻璃通常在玻璃與導軌之間裝有尼絨橡膠等材料的密封槽上、下或前、后移動[1]。設計師為了保證所設計的零部件能安全、可靠地工作，在設計之前都應滿足機械零件設計的基本要求，這也是避免左前門玻璃升降失效、干涉、進行左前門設計的基礎[2]。

3 江鈴新能源左前門型式

3.1 車門型式

江鈴新能源車門型式按開啟方式和組成結構，可以分為兩種不同范圍的型式。

（1）車門開啟型式。江鈴新能源車門按其開啟方式是順開式，順開式車門在汽車行駛時可借氣流的壓力關上，駕駛員倒車時很方便觀察外面的情況，且不容易吹開車門。

（2）車門結構型式。車門按其組成結構可分為兩種型式：第一種是分體式車門，分體式車門本體是由車門外板、車門內板、窗框件所構成，通常是采用輥壓成型，經焊接等工藝生成獨立的門窗框與門內板、門外板壓合或者焊接而成;第二種是整體式車門，整體式車門本體是車門內、外板整體沖壓、焊接包邊成車門總體框架，對玻璃導軌和密封鑲嵌結構可自由設計，不受任何限制，密封條是直接裝置車身上，車門減噪性強、防振力剛度高，視野性好，車門窗的造型不受限制，設計者完全可以自由設計。

4 江鈴新能源車門系統

江鈴新能源左前門系統按結構組成主要分為左前門本體，左前門附件，左前門內外飾三部分，如圖1所示;按動力學性能可以分為密封系統、升降系統、門鎖關閉系統。

4.1 左前門結構系統

（1）江鈴新能源左前門本體。江鈴新能源左前門本體是通過門鉸鏈與白車身框架連接在一起作為一個整體涂漆，獨立裝配到車身總成的鈑金總成，它是供應商按照江鈴新能源開發數模生產提供的，從本體結構劃分，江鈴新能源左前門本體結構是整體式車門，左前門內板是由基準面上很多孔、凸臺、0.8-0.85mm加強筋鋼板沖壓而成，左前門外板是由0.65-0.8mm鋼板沖壓而成，江鈴新能源汽車為提高車門外板的剛度，在車門外板內側正中間焊接了前后兩塊長方形防撞梁加強板，并用擋泥緊貼內側防撞梁進一步減少防振剛度。

（2）江鈴新能源左前門附件。江鈴新能源左前門附件是由左前門玻璃總成、左前門玻璃升降器總成、左前門玻璃后導軌總成、左前門導軌支架合件、左前門鎖體總成、左前門鎖體內開拉線總成、左前門外開拉桿、左前門鎖芯拉桿、左前門外開拉手總成、左前門玻璃尼槽、氛圍燈、限位器等組成。

（3）江鈴新能源左前門內外飾。江鈴新能源汽車左前門外部裝飾件主要是指左前門外拉手柄、扣條、后視鏡等附件亦有明顯的裝飾性;內部裝飾件主要由左前門檻護板，左前門肘靠，左前門三角蓋板、左前門開關面板總成等覆飾材料組成。

4.2 左前門性能系統

江鈴新能源左前門動力學性能系統主要反映在左前門系統密封性，系統升降性，系統門鎖關閉性，它與玻璃尼槽、左前門玻璃總成、玻璃導軌、玻璃升降器總成裝置四者之間的協調性是設計師研發的最基本性能要求。如圖2所示：

（1）左前門尼槽密封系統。左前門玻璃尼槽是直接裝配在玻璃導槽上的密封膠條，直接接觸玻璃總成引導玻璃升降，當碰撞時會擠壓成A.B.C三個面斷和2個接角，有密封防水，減振玻璃兩側功效，是密封系統的最好參考點。

（2）左前門玻璃升降系統。江鈴新能源汽車左前門玻璃總成是采用3.5mm厚度的鋼化玻璃，它的曲線率半徑是1500-2000mm雙環曲面玻璃旋轉軌跡的;玻璃升降器總成是采用電動繩輪式，為減少相應的異物阻力，在準基面都涂了一層潤滑油，工程師往往考慮曲面玻璃在玻璃導槽和尼槽內外側唇邊上下升降時的雙向穩定變應力（s）與左前門窗框內外線接觸的升降強度（r）之間的關系數值，當應力（s）超過升降強度（r）就完全可以判斷左前門的升降性能失效，左前門玻璃升降過程中的隨機變量（z）的數學期望值（均值）Uz等于強度均值減去應力均值，標準差剛好是強度標差和應力標差組成直角的斜邊值，左前門玻璃升降失效概率公式如下所示：

μr、μs——分別為強度和應力的數學期望;

σr、σs——分別為強度和應力的標準差。

變量z小于零即表示失效，所以零件的失效概率F即為：

（3）左前門門鎖關閉系統。江鈴新能源汽車左前門鎖體總成分為機械鎖和左前門鎖總成，機械鎖是在左前門外拉把手的右邊，機械鎖分別是由鎖芯拉桿，鎖勾，內外開拉桿構成;左前門鎖總成是本體的鎖舌、左前門門鎖加強板和鎖扣總成共同作用于車身來體現門鎖的關閉系統，一般鎖舌與鎖扣接觸角度在15-20度之間，當超越角度越大就越松弛，更會容易導致門鎖關閉驗證失效。

5 結論

在整個生產過程中，左前門設計是汽車領域工程師在理論與實踐的相結合，本文從江鈴新能源汽車左前門型式、左前門系統分析設計，為努力滿足市場上汽車車門結構設計與性能開發的相輔相成的新能源純電動汽車左前門設計提供借鑒。

參考文獻：

[1]陳家瑞.汽車構造[M].北京：人民交通出版社，1995：361-367.

[2]濮良貴，紀名剛.機械設計[M].北京：高等教育出版社，2008：13-45.