密封条中滑动阻力检测方案(摩擦磨损试验)

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汽车NVH评定新方法-密封条滑动阻力测试 王育栋 高铁检测仪器 摘要：通过设计优化 NVH 零部件来控制振动和噪声的传递路径，已成为现在整车厂控制车辆 NVH 问题的主要方式。其中密封条是改善汽车 NVH 的重要零部件之一，密封条中的玻璃导槽密封条，不仅起到密封车门玻璃作用，而且还可以降低车外噪音，提高乘客乘坐舒适性。而其在升降动作时的滑动阻力，不仅影响乘客体验同时也会造成密封条寿命降低。本文阐述了密封条滑动阻力测试的一种新方法，可以有效运用于汽车密封条企业用于改善密封条滑动阻力，降低汽车密封条噪音，控制汽车 NVH 问题。 关键词：NVH；滑动阻力；；噪声；密封条 一、汽车 NVH简介 汽车 NVH 是指在汽车驾乘过程中，驾乘人员感受到的噪声(Noise)、振动(Vibration)和声振粗糙度(Harshness)。由于以上三者同时出现且密不可分的，因此常把它们放在一起进行研究，其中噪声的频率范围为30Hz~40kHz， 主要指驾乘人员听到的车内噪声。振动的频率范围为1~200Hz， 主要是驾乘人员感受到的来自于转向盘、地板和座椅的振动。声振粗糙度是指噪声和振动的品质，是描述人体对噪声和振动的主观感受的指标，不能直接用客观测量方法来度量。 车内振动主要来自于2个方面，其一是由动力总成振动向车内的传递；其二是由路面激励通过轮胎向车内的传递。车内噪声通常来自2个方面，其一是由动力总成及附件噪声、轮胎噪声、风噪声等空气噪声向车内的传递；其二是由地盘、车身等结构件振动传递到车厢而引起的结构噪声。 汽车 NVH是衡量汽车制造质量的一个综合性问题，它给汽车用户的感受是最直接和最表面的。车辆的 NVH 问题是国际汽车业各大整车制造企业和零部件企业关注的问题之一。有统计资料显示，整车约有1/3的故障问题是和车辆的 NVH 问题有关系，：，而各大公司有近20%的研发费用消耗在解决车辆的 NVH 问题上。NVH 特性的研究不仅仅适用于整个汽车新产品的开发过程，而且适用于改进现有车型乘坐舒适性的研究。由于振动和噪声源往往无法改变或很难在短时间内进行优化改进，工程人员往往通过设计优化 NVH 零部件来控制振动和噪声的传递路径，从而实现对整车 NVH 目标的控制。 二、汽车密封条 汽车密封条是改善汽车 NVH 的重要零部件之一，广泛应用于车门、车窗、车身、天窗、 发动机箱和后备(行李)箱等部件，具有隔音、防尘、防水和减震的作用。汽车密封条种类很多，有：门框密封条、车门密封条、车窗玻璃导槽密封条、行李箱密封条、发动机罩、发动机舱密封条等。其中玻璃导槽密封条应用于汽车车门玻璃周围，安装于四门升降玻璃周边的车门钢槽内，起到密封车门玻璃作用，放置灰尘、雨水等外接污染物进入车内，并降纸车外噪音对车内乘客的影响。 三、汽车NVH 评定新方法一密封条滑动阻力测试 密封条滑动阻力测试则是一种新的 NVH 评定方法。当玻璃升降器工作时，导槽密封条夹持玻璃并施加与玻璃运动方向相反的摩擦阻力即为滑动阻力。滑动阻力是车窗玻璃导槽密封条的一个重要参数，能直接影响车窗玻璃上下运动的运动速度和玻璃导槽密封条的磨损速度。滑动阻力过大的密封条会在系统实验中或在用户的使用过程中导致密封条磨损过快，密封条磨损到一定程度后，会导致玻璃升降器在升降过程中发生异响，还会导致车窗玻璃升降速度变慢或阻滞。 现有技术中，对车窗玻璃导槽密封条的滑动阻力测试，通常是直接在车门上进行的。将车窗玻璃在导槽密封条上进行重复移动，然后通过传感器进行测试，但是这样的测试步 骤十分繁琐，效率低，成本也高。而且车窗玻璃导槽在不同的环境温度下，滑动阻力是不同的，直接在车门上做测试，，导致测试结果不准确。以下介绍一种仪器化的滑动阻力测试方法(以下称为滑动阻力试验机)： 滑动阻力试验机由伺服电缸驱动装置、导槽密封条固定平台、力量侦测系统、电脑操作系统组成。动作方式参考以下： 鉴于玻璃升降器的运行速度范围为：70~200mm/sec(参考标准 QC/T636-2014)，而电子万能试验机的运行最快速度为50mm/sec， 因此如采用伺服马达和螺杆传动机构方式，无法满足速度要求。滑动阻力试验机采用伺服电缸控制，满足测试速度要求，精确控制行程和速度。 摩擦玻璃在导槽密封条中与内外唇边产生摩擦，因此玻璃在内外唇的位置直接影响测试结果，可在测试开始前进行调整，，以便测试摩擦玻璃在不同位置时的滑动阻力。 最终由电脑软件绘制测试曲线及输出测试结果。测试项目包括：启动阻力(N)、滑动阻力(N)。启动阻力为动作开始时的最大静摩擦力，滑动阻力则为滑动过程中的动摩擦力。 以下测试数据为摩擦玻璃在密封条中不同位置下的滑动阻力，由此可以获得全面的数 据，t可有效反应出玻璃升降过程中的受力情况，为我们的产品设计提供有力支持。 摩擦玻璃位置 样品1 样品2 样品3 平均值 对内唇边(-) 滑动阻力(N) 滑动阻力(N) 滑动阻力(N) 滑动阻力(N) 对外唇边(+) 标称位置-1.0mm 7.79 9.81 11.02 9.54 标称位置 2.29 2.97 3.85 3.04 标称位置+1.0mm 1.71 2.19 2.9 2.27 标称位置+2.0mm 2.36 3.08 3.55 3.00 标称位置+3.0mm 3.52 4.35 4.96 4.28 标称位置+4.0mm 6.57 9.17 8.99 8.24 标称位置 +5.0mm 13.21 17.46 17.27 15.98 此外，密封条物理性能随环境温度的变化而变化，特别是在低温环境中密封条会硬化，失去弹性，滑动阻力提升，因此测试低温下的滑动阻力很有必要。此仪器还可搭配低温测试槽，可测试导槽密封条在-30℃下的滑动阻力，为汽车密封条企业提供更好的研究帮助。 四、结语 本文通过阐述密封条滑动阻力研究测试原理及方法，表明密封条滑动阻力测试对汽车密封条制造企业改进密封条生产工艺、结构设计及降音除噪提供大大帮助。此法避免了以往繁琐的成品装车检验项目，有效提高测试效率，且具有测试便捷、重现性好等优点，，口可以被汽车密封条行业广泛使用。 ( 注：测试曲线和数据引用GMW 15683。 ) 通过设计优化 NVH 零部件来控制振动和噪声的传递路径，已成为现在整车厂控制车辆 NVH 问题的主要方式。其中密封条是改善汽车 NVH 的重要零部件之一，密封条中的玻璃导槽密条，不仅起到密封车门玻璃作用，而且还可以降低车外噪音，提高乘客乘坐舒适性。而其在升降动作时的滑动阻力，不仅影响乘客体验同时也会造成密封条寿命降低。本文阐述了密封条滑动阻力测试的一种新方法，可以有效运用于汽车密封条企业用于改善密封条滑动阻力，降低汽车密封条噪音，控制汽车 NVH 问题。