车门玻璃晃动影响因素分析及优化

周成伟



车门玻璃晃动影响因素分析及优化

周成伟

（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽 合肥 230601）

基于江淮汽车某车型，分析车门玻璃晃动影响因素，并结合实车案例，提出优化方案。

车门玻璃晃动；影响因素；改进

引言

玻璃升降系统作为车门系统的重要组成部分，是车辆驾乘人员使用频次较高的系统。玻璃升降系统的性能表现，是评价车辆使用性能的一个重要指标，如何提升玻璃升降系统的性能表现，是车门系统设计人员需要面对的一个重要课题。

在车辆使用过程中，我们发现部分车型车门玻璃处于中间位置，关门时会出现玻璃晃动较大的问题。本文章结合某车型实际案例，详细分析玻璃晃动的影响因素，提出改进方法并进行验证。

1 玻璃晃动的影响因素分析

玻璃升降系统由玻璃、玻璃升降器、玻璃呢槽、内劈水条、外劈水条、玻璃导轨等零部件组成。

玻璃晃动源于关门时产生的震动，而限制玻璃晃动主要是通过玻璃周边零部件对玻璃的限制实现，下面对限制因素进行分析。

1.1 玻璃夹持比

如图1所示，当车门玻璃处于下降过程中，其前后边缘部分位置会脱离玻璃导轨的限制，出现悬空，玻璃边缘受夹持部分变小。为了便于分析，对玻璃夹持比进行定义：玻璃夹持比=玻璃前后边缘受夹持尺寸/玻璃前后边缘实际长度。

图1 车门玻璃下降过程

图2 玻璃下降过程中夹持比变化趋势

图2为玻璃下降过程中夹持比的变化趋势，当玻璃从最高点初始下降时，夹持比迅速降低，之后趋于稳定，而当玻璃下降至最低点附近时，夹持比再次降低。

下面将对上述变化趋势产生的原因进行具体分析。

1.1.1玻璃造型

玻璃初始下降时，玻璃前上端部分及玻璃前边缘脱离导轨，出现悬空。如图3所示，不同造型下，玻璃前上端部分及玻璃前边缘悬空尺寸存在明显差异。

图3 不同造型下玻璃前端悬空尺寸

1.1.2玻璃导轨长度

一般情况，出于降重的目的，会将玻璃导轨下端进行部分切除。因此当玻璃下降至最低点位置，玻璃下端脱离导轨出现悬空，导致夹持比变小。一般情况下，玻璃在最低点位置时露出导轨长度尺寸要求小于30mm。

1.2 夹持力

玻璃受到的夹持力主要来源于玻璃呢槽及内、外劈水条。设计阶段一般通过定义玻璃呢槽及内、外劈水条与玻璃的压缩力来控制玻璃夹持力。

此外，玻璃夹持力的大小影响玻璃升降过程中的系统阻力，进而影响玻璃升降速度及玻璃升降器电机负载，对玻璃升降器、玻璃呢槽等零件耐久性产生影响。通常情况下，一般定义玻璃升降系统阻力在60N~80N，因此在设计阶段需对夹持力进行计算，在系统阻力符合要求的前提下来改善夹持力。

f=F1*m

其中f为玻璃系统阻力，F1为玻璃夹持力，m为摩擦系数。

1.3 玻璃升降器与玻璃间隙

玻璃升降器一般通过卡板或者托架等结构与玻璃进行固定连接，由于玻璃需进行升降运动，因此玻璃升降器上的玻璃固定结构与导向结构之间存在一定间隙。如果间隙过大，当车辆产生震动时，会使玻璃晃动加大。但如果间隙太小，容易导致玻璃升降时阻力过大，导致升降困难。因此需要综合考虑玻璃升降系统配合公差，对玻璃升降器内部运动机构的配合间隙进行定义。

2 车门玻璃晃动的改进措施

通过上述分析，我们确认了玻璃晃动的主要影响因素。下面将通过分析具体车型情况，确定改进措施。

2.1 提高玻璃夹持比

分析图2中某车型玻璃下降过程中玻璃夹持比变化趋势，确认造型对玻璃夹持比影响较大。

以某车型为例，在保证A柱障碍角基础上，将玻璃前导轨后移22mm，夹持比最小值可由25%提升到36%，如图4所示。

图4 调整玻璃导轨位置前后夹持比变化趋势

2.2 改善夹持力

以某车型为例，首先定义玻璃晃动量的测量方法，将主观感受转化为测量数值进行对比。具体测量方法为：将车门玻璃从最高点降至夹持比最小位置，在玻璃前上方距离边界50mm位置选取测量点，采用记号笔进行标记。采用手持式拉力计在测量点沿玻璃法向向车内及车外施加推力，推力大小依次为10N、20N、30N、40N、50N，采用三坐标仪测量标记点偏移量。

图5 不同受力状态下玻璃晃动量

分析图5测量数据，玻璃在受力10N时，晃动量增加最快，且向车外方向偏移量大于向车内方向，之后随受力加大，晃动量均匀增大。此状态表明玻璃初始位置受夹持力偏小，且玻璃外侧夹持力小于玻璃内侧夹持力。

2.2.1提高玻璃呢槽夹持力

图6 玻璃呢槽唇边修改示意图

图7 玻璃呢槽修改前后对玻璃夹持力变化趋势

如图6、图7所示， 通过修改玻璃呢槽唇边尺寸，将两侧唇边厚度加大，改善玻璃呢槽对玻璃的夹持力，减小玻璃晃动。

2.2.2改善内、外劈水条夹持力

如图8所示，通过调整外劈水条唇边尺寸，唇边厚度加大，改善外劈水条对玻璃的夹持力，减小玻璃晃动。

图8 外劈水条修改前后对玻璃夹持力变化趋势

2.2.3措施验证

根据上述改进措施制作样件，采用相同测量方法，对比调整前后的玻璃晃动量数值，如图9所示，效果良好。

此外，因上述改进措施对玻璃升降系统整体升降阻力有所影响，因此进行玻璃升降系统可靠性试验，经验证玻璃升降系统可靠性符合要求。

图9 调整前后玻璃晃动量变化趋势

3 结语

本文对于车门玻璃晃动的影响因素进行分析，详细分析各个影响因素，确认改进措施，并依据改进措施进行验证，最终确认改进效果。此外，通过整理过程分析数据，形成组织记忆力文件，并输出了设计指导文件，在新车型开发过程中进行应用，在设计阶段规避类似问题。

[1] 黄天泽,黄金陵.汽车车身结构与设计[M].机械工业出版社 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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周成伟（1988-），男，就职于安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中心，从事车门系统设计工作。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2018.24.051