發動機罩高速工況翹起失效研究及驗證

前言

發動機罩是車身顯眼部件之一，購車時受重點關注。其核心要求包括優異的隔熱、隔音性能，輕量化與高強度設計[。同時，設計需與翼子板、前燈、保險杠等周邊部件在間隙和表面平整度上協調統一，確保整車外觀美觀與視覺一致性。

一、背景

在A車型驗證階段，多車路試（高原高寒、耐久、高速工況）中發現高速測試下發動機罩前部變形翹起，引發與翼子板間隙不均、表面平整度不達標、局部凹陷及涂膠開裂，存在安全隱患。結合行業經驗剖析問題根源，優化設計與結構，為新車型研發提供參考。

二、失效現象調查

經實車調查確認，對環境及失效現象進行分析。12號車在高速環道上以 180km/h 的速度行駛了14km之后，觀察到發動機罩前端兩側區域向上翹起了 10mm-15mm 。60號車以160km/h 的速度連續行駛了 300km 之后，在高速環道上觀察到了機罩出現了異常翹起現象，發動機罩外板出現了明顯的凹陷情況。車輛停駛后，發動機罩外板的凹陷現象消失，翹起變形未恢復到初始狀態，內外板間的減震膨脹膠開膠，如（圖1）所示。

三、翹起變形失效機理研究

車輛靜止時正常，但高速行駛時發動機罩翹起。為此，從靜態與動態差異入手，分析影響發動機罩受力的因素。高速行

駛時，空氣快速流經發動機罩，氣動力使其受力情況與靜止時顯著不同。

（一）氣動升力分析

根據空氣動力學原理，氣流運動時總壓一定，動壓和靜壓與速度和空氣密度有關，具體可用伯努利方程表示[2]：