关于汽车顶棚异响的分析与解决

严士森　罗伟洵　陈志旺

摘要：本文以实际现象为例，详细分析了汽车顶棚异响的发生原理。通过有针对性地优化结构设计和制造工艺，努力实现顶棚异响的改善。最终，经验证得知，优化方案可行，顶棚异響的抑制效果良好。

关键词：汽车;顶棚;异响

中图分类号：U463.8 文献标识码：A

0引言

汽车顶棚是汽车内饰的重要组成部分，其主要作用是提高车内的美观度。同时，顶棚内饰还可提高车内外的隔热效率，同时降低车内噪声，提高NVH品质。此外，汽车顶棚还承担着提高乘员乘坐舒适性和安全性的责任。

1汽车顶棚

常见的汽车顶棚有2种：软顶和硬顶，硬顶是目前较为常用的设计。硬顶具有一定刚性和立体形状，是采用多层材料复合成型的整体件，通常采用“有机材料+缓冲隔热层+表皮层”叠加一体成型的方式进行制造。基材可采用PU发泡片材、PP发泡片材、瓦楞纸和玻璃纤维等（注：其中PU基材一般指无纺布、玻纤、胶膜、热塑性聚氨酯泡沫、玻纤及胶膜复合成的多层复合材料）。

PU基材由于耐热性好，尤其是隔音隔热效果好，已得到广泛的应用。表皮材料则主要采用织物或PVC膜。

从结构上分析，由于顶棚在安装附件后，顶棚总成重量增加，搬运和安装过程中会产生顶棚变形（图1）。因此，顶棚刚性需要满足很严苛的要求，必要时应在刚性差的部位使用金属支架加强天窗周围。而加强框等附件的安装连接方式会使用大量的胶，所以在选用材料的时候，即要考虑粘结牢固性，还应考虑整车气味性的要求。当然，汽车顶棚在装车后，往往也会存在一些问题，其中必须重视的是异响类问题，因为异响会严重影响驾乘人员的驾驶体验及整车品质。

2汽车顶棚异响的原因

顶棚异响对于各大汽车厂家来说都是一个长期存在的问题，引起异响的原因也是非常多样且层出不穷。目前较常见的顶棚异响原因主要有以下3种。

（1）搭扣未扣接到位。

（2）涂胶量及涂胶路径的影响。

（3）顶棚本体与加强框脱胶。

2.1搭扣未扣接到位

通常，制造商用搭扣将顶棚固定于天窗上，2块搭接的搭扣分别安装于天窗和顶棚加强框（图2、3）。在安装时如果搭接点间存在局部受力不均，就容易出现固定后无法完全贴合的情况，这会导致车辆在途经颠簸或多弯道路时，振动或扭动会使顶棚上下2块未扣紧的搭扣之间产生摩擦，发出“沙沙沙”异响声，影响乘客舒适感受。

应对这类异响，通常只需将该异响处的搭扣处拆下后重新对准安装后即可消除。所以顶棚装配过程对装配者的作业手法有着严格的要求，确保搭扣顺利安装到位。

2.2涂胶量及涂胶路径的影响

通常情况下，顶棚与其加强件是通过热熔胶粘接在一起，如果涂胶不规范或者胶量过多，容易造成热熔胶溢出（图4）。因天窗加强件凸台普遍高度较低，热熔胶溢出后，在车辆途经颠簸道路时，溢出的胶粒与天窗钣金碰撞，发出高频的“哒哒哒”响声。另外，在胶量较多且涂胶路径多经过溢胶孔的时候，也易出现溢胶过多的情况。

对于该类异响，通常可以在确保熔接强度的前提下，优化涂胶路径，减少涂胶量。通过抑制热熔胶溢出，降低溢胶高度使异响得到有效改善。

2.3顶棚本体与加强框脱胶

上述提到需要控制热熔胶量不能过多以免溢出，但涂胶量过少将可能造成顶棚与加强框因搭接强度不足而脱胶。所以热熔胶用量的多少需要经过充分的应用进行验证。另外，除涂胶量不足以外，顶棚与加强框脱胶还可能与胶本身的粘结能力及粘结强度有关。

热熔胶对温度较为敏感，在气温较低的时候热熔胶的凝固时间缩短。在工装生产时间固定的情况下，会出现安装加强框时热熔胶已经部分凝固的情况，导致初始粘结力降低，车辆在行驶过程中，顶棚振动变形后将出现加强框轻微脱胶的情况（图5）。脱胶后，顶棚与天窗的连接失效，在颠簸路段上，顶棚与天窗金属框会出现撞击，产生“哒哒哒”异响。

在打胶路径方面，在控制热熔胶量的同时，应尽可能多的覆盖到加强框，以此增加顶棚本体与加强框间的粘结强度。

在胶类选择方面，可以选用凝固温度较低、粘性较大的胶类产品。加入如松香、C5石油树脂和萜烯树脂等增粘剂，以及如石蜡、微晶蜡等粘度调节剂，对原有热熔胶进行改性，满足不同的使用要求，从而达到降低凝固点增加粘结能力的效果。

3结论

对于顶棚异响问题，解决方法要根据实际情况进行分析。由于温度对胶凝固时间和粘结度的影响，那么我们也许就可以在天气冷的时候适当增加胶量或是选用粘结性能更好、凝固点更低的热熔胶，且用较为频密的打胶路径。而在气温较高的时候，可以在保证粘结强度的前提下，适当减少热熔胶用量，以节约成本。在工作中不断结合实际情况和客观条件寻找应对方法，解决车内异响问题，以达到品质向上的目的。