鋁基車身塑料外覆蓋件在淋雨試驗中的技術研究

劉軍　唐偉　周甘華

摘 要：本文通過對鋁基輕量化車身使用塑料外覆蓋件在淋雨試驗過程中出現的問題進行分析、歸納與總結，找出金屬外覆蓋件與塑料外覆蓋件的差異，提升整車性能與用戶的感知質量。

關鍵詞：鋁基輕量化車身 外覆蓋件 淋雨試驗 布置策略

1 引言

隨著越來越多的整車汽車廠投入到新能源汽車的研發與生產，新能源汽車在市場上的銷售占比也在逐年增加，如何才能讓新能源汽車能耗利用更高，有研究表明，新能源汽車整車重量每降低10%，整車能耗約降低5.5%左右，續航里程約提高6%左右，因此可以將鋼制車身調整為鋁基車身，同時將傳統沖壓件側圍、四門兩蓋、翼子板均采用塑料件替代，本文主要對外覆蓋件由金屬制品調整為塑料制品后在淋雨試驗中的技術研究。

2 整車淋雨試驗的目的

第一、驗證外覆蓋件在陰雨天防滲水的有效性。

第二、排水系統是否正常且有效。

第三、雨水對于電子元器件是否存在物理破壞。

第四、電子類設備在雨水天氣是否運轉正常。

3 全塑料外覆蓋件的布置策略及注意事項

3.1 金屬外覆蓋件調整為塑料外覆蓋件后，單件重量明顯下降，若僅材質上發生變化，結構上是否可以沿用呢，答案是原金屬件狀態下的產品結構形式不能完全沿用。以傳統沖壓側圍外板與塑料側圍外板為例（見圖1與圖2），金屬側圍與頂蓋焊接的非常緊密，但塑料側圍外板單獨裝配至骨架上且受成型工藝限制，無法與頂蓋焊接邊無縫貼合，存在客觀上的裝配間隙。

3.2 采用塑料側圍替代金屬側圍后，在淋雨試驗中發現車內出現局部滲水現象，這對于車輛使用者來說，將會造成非常負面的影響，經過研究對比，發現車內的滲水是通過行李架與頂蓋間的微小間隙滲入，當滲入的水漬累積到某一臨界點后形成水流，再通過塑料側圍與車身骨架之間的裝配間隙導入車內，而造成這一現象的原因并非是行李架出現損壞，而是隨著車身骨架焊接及單件裝配的公差累積，導致行李架與周邊件之間出現微小的裝配間隙，那么同樣的行李架在傳統金屬側圍上卻沒有出現滲水現象，究其原因，在于金屬側圍與頂蓋焊接的非常緊密，即使水漬通過行李架與周邊件的微小間隙滲入，也不會導入車體內。

3.3 策略上塑料外覆蓋件在整車設計時應根據所在位置的裝配特性，進行適應性結構調整。例如對標配行李架的整車，布置時應充分考慮周邊配合、內部結構，以及后續可能涉及的功能，從部分新能源輕量化車型上看，行李架已不是單一的保證美觀，同時也需兼顧密封，因此我們應增加行李架與周邊件的軟干涉量（如圖3），避免因行李架裝配產生的公差造成水漬滲入。

3.4 塑料側圍外板在設計時，也需注意與周邊件的密封性，如圖4所示，避免水流滲入。

4 外覆蓋件的整體性

4.1 采用塑料外覆蓋件替代金屬外覆蓋件的零件，需要將雨水直接沖擊區域內的裝配間隙數量減少，尤其是受周邊零件影響，無法對間隙進行有效密封的區域。如圖5所示，該裝配間隙處于雨水沖擊高風險區域，且門框密封條無法對間隙有效密封，存在較高的滲水風險。

4.2 如圖6所示，雨水直接沖擊區域內沒有明顯的裝配間隙，可有效控制雨水通過間隙滲入到車內。

5 排水功能

5.1 結合鋁基輕量化車身的特殊性及塑料外覆蓋件的成型工藝特點，針對淋雨試驗中出現的滲水問題，可采用“疏導排水”的方式進行輔助，對于雨水易進入區域，可選用導水橡膠條或導水管，控制水流走向，見圖7。

5.2 布置的導水結構需便于安裝，避免裝配后因失效，造成水流引導失敗，如圖8，某車型導水橡膠條在裝配過程中，受到擠壓變形，致使導水作用失效，水漬通過橡膠條塌陷處流入車體內。

6 結論與展望

伴隨汽車的普及，尾氣對環境的影響也日漸嚴重，在十二五規劃中，國家明確提出了節能減排的要求，由于外覆蓋件材質由塑料替代金屬后，整車重量降低，隨之能耗也相應降低，因此全塑外覆蓋件將逐步成為行業發展主線，本文通過對鋁基車身塑料外覆蓋件在淋雨試驗中的技術研究分析并總結金屬材料外覆蓋件與塑料外覆蓋件的結構差異特點，希望為后續全塑外覆蓋件的設計開發起到積極的參考作用。

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