迟玉华，杨大芝，李晓峰

（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽 合肥 230022）



汽车的密封性设计

迟玉华，杨大芝，李晓峰

（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽 合肥 230022）

摘 要：车身密封性是汽车的重要评价指标，影响整车空调、NVH等性能。影响汽车密封性能的环节和因素很多，解决的难度也大。文章综合分析了整车密封性结构设计要素，并结合实例，提出了一系列检测方法、评价方法、整改措施及建议。

关键词：车身密封性；淋雨试验；漏风；漏气倍数；旁路密封

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.03.004

CLC NO.: U467.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2016)03-11-05

前言

整车的密封性与整车的性能密切相关，影响着空调制冷、采暖、整车噪声、防尘、防雨等性能，车身的密封性是衡量汽车质量的重要指标之一。如果车身密封性不良，会出现许多不正常现象，例如：车外尘土飞扬时车内尘土呛人，车外下大雨时车内下小雨，车外空气有异味时车内马上能闻到，夏天车内温度降不下来，冬天车内温度升不上去。随着汽车工业技术的发展，在市场环境的要求下，用户更加注重汽车的安全性和舒适度，因此对汽车密封技术的研究更加深入。

1、影响车身密封性的因素

汽车车身的密封分为静密封和动密封[1]。静密封是指汽车零部件之间的连接在汽车行驶过程中不发生相对移动，例如焊接连接(如车身底板与侧围板)、橡胶连接(前后风窗玻璃)和膨胀式密封(如A柱的空腔密封)；但是当汽车高速行驶时，受到不平路面或者发动机振动激励后，会使车身刚度发生变化，使连接部分出现缝隙，于是噪声会从缝隙中泄露进来。动密封是指分别密封汽车的不同零部件，使部件之间即使发生相对移动或者滑动，也不会出现密封不良现象。典型零件如车门密封条、车体上的密封条和发动机盖密封等。

图1　采用FTA工具分析影响整车密封性的关键因素

首先，密封性不良应从结构上进行避免，确保整车结构上无泄漏点。常见的泄漏点如密封条配合问题、钣金搭接产生的“老鼠洞”问题、工艺等问题，常采用FTA工具分析方法，见图1。

1.1 车门密封性分析

对于车门密封可从配合结构进行分析，常用方法为“剖面分析法”，如图2。在垂直于密封胶条的方向上尽可能均匀的取50个平面，如下图2左侧视图所示，图片中蓝色所示部件是门框钣金件，粉色所示部件是车门钣金件，密封胶条位于门框和车门钣金件之间；分别用每个平面截取侧围、车门及密封胶条的横截面，见下图2右侧视图所示，A为门框与车门钣金间隙，B为密封胶条的压缩量，并对截面进行编号1～50，所取数据也进行编号，见图3。对前门框与门间隙所测数据进行分析：按照数据由大到小的顺序进行排列，并将其分为3组，其中16.5mm共有22个，小于16.5共有22个，大于16.5共有11个。

图2　前车门漏风分析

图3　各横截面上门框与车门钣金件间距

图4　钣金截面数据分析

图5　各截面上密封胶条压缩量

图6　密封条压缩量数据分析

图7　车门密封性分析

从上图可看出，前门框与车门间隙数据基本稳定在16.50mm上下（跳动量0.24mm）， 数据基本呈直线走向，稳定性较好；前门密封条压缩量基本稳定在8.87mm上下（跳动量0.29mm），数据基本呈直线走向，稳定性也比较好。

1.2 车身空腔密封性

车身空腔处的密封对整车密封启到至关重要的作用，如果空腔处密封不好，灰尘可直接从空腔处进入到驾驶室内部；噪声通过空腔会形成“喇叭口”效果，把噪声放大传递到室内。空腔处密封有两种，一种结构设计为“堵孔”设计，一种为“旁路密封”设计。

“堵孔”设计顾名思义就是通过对车身工艺孔、无用孔洞进行堵塞。图8、图9、图10为孔塞堵孔，在总装装配；图11为胶枪打胶堵孔，在电泳后进行打胶。

“旁路密封”设计就是在关键“咽喉”处增加膨胀胶片，如A柱、B柱等空腔，图12为国内某款轻客“旁路密封”布置位置。膨胀胶片最大的特性就是遇热膨胀，此胶片需要在焊装将胶片装配到车身内部，涂装电泳时胶片未膨胀，不影响电泳液水道；一旦进入电泳烘干室，膨胀胶片将迅速膨胀塞满整个腔体，达到密封的效果。“旁路密封”的关键设计有两点：一是找到关键的“咽喉”点，二是增加“旁路密封”后的电泳效果。

图8　裙边工艺孔

图9　右尾柱工艺孔

图10　左尾柱工艺孔

图11　漏水工艺孔

图12　国内某款旁路密封布置位置

1.3 零部件之间配合处的密封性

零部件之间的配合一般都已经增加孔塞，如线束穿过钣金的孔，但有些零部件配合很难增加孔塞。从图13中可看出，因此处有两个管路从不同方向进入，很难增加孔塞，图14进行了改进，将溢流管移走，仅保留加油管，增加了泡沫密封结构。图15为备胎升降器通过孔，其与锁通过空腔可直接相通，导致车内进灰。

图13　某款客车油箱处设计结构一

图14　某款客车油箱处设计结构二

图15　某款客车备胎升降器处设计结构

2、车身密封性的检测方法

车身密封检测方法比较成熟，各大主机厂都在广泛应用。常见的检测方法有五种：露风量检测试验、超声波检测试验、淋雨试验、涉水试验、粉尘试验，下面就五种试验进行详细说明。

2.1露风量检测试验

通过《泄露风量测试台》对整车进行打压。对于整车的漏风量测试不需要很多状态下测量车内气压，因为车辆在平时使用过程中，车内的气压不会达到90Pa。即使以较快的速度关闭车门，对于车内瞬间压力的升高，也不应超过90Pa，超过该数值压力，人的耳朵和身体就感到不舒适。因此只要测试主要压力（50Pa、75Pa、100Pa、125Pa）下，车内的气体泄漏量情况即可。根据整车测试的分析表明，用压力62Pa、125Pa两个典型压力测试来表示整车的气体泄漏情况比较合理，但一般情况又增加了250Pa的测试压力。62Pa为车内典型工况压力；125Pa高于车内最大工况压力，但又不是很高，可以定量明确的考察该车的整体气密性水平；250Pa工况为了快速获取数据，明确检测车辆的漏风点，提高试验效率。

图16　漏风量问题点

泄露风量测试台可与风速仪共同使用，可单独测试每个漏风点的风速，并根据孔的截面计算出单个漏风点的漏风量。测试过程中，找出整车漏风点并做好标识，把漏风点作为问题点进行整改，整改完成后进行下一轮试验效果测试。试验可检查出所有的整车漏风问题，可对问题进行分类整理，总体可分为孔类问题和密封性问题，孔位问题又可分为无用孔（取消）、工艺孔（增加孔塞）、装配用孔（增加过孔护套）三类，图16为江淮开发的某款轻客产品前期出现的问题点。

整车漏风分析又有漏风量对比分析方法和漏气倍数分析。漏风量分析方法又称直接对比法，就是把漏风量数值直接进行比较，但这仅限于同平台、同类型车、车身结构及内部布置相似的车辆进行分析对比。漏气倍数分析是在漏风量对比分析方法上进行了升级，在漏风量的基础上除以整车内部体积，公式：L=V/VX（漏气倍数=标准状态下的漏风量/车身容积）。整车漏气倍数将对比车型进行扩展，可跨车型进行对比，图17、图18为江淮开发的某款车型漏气倍数对比分析图。根据不同车辆的漏气倍数，可对车辆进行分级（高三级、高二级、高一级、高级、中级、普通或A、B、C、D、E、F）。

图17　整车漏气倍数分析一

图18　整车漏气倍数分析二

2.2 超声波检测试验

通过《超声波检测仪》对整车密封性检测。工作原理：在车舱内安置声波发射器，在车舱外用声波接收仪进行检测，若声波接收仪检测到声波强，则该处密封效果差。

图19　超声波检测仪

图20　超声波检测问题点

图19为超声波检测仪、图20为江淮某款车型前期设计阶段检测的问题点，超声波检测得出：

1）前门劈水条处、与翼子板搭接处、与加油口盖搭接处、门下端、车门把手处；

2）尾门下端、与侧围搭接处、车门把手、与车灯搭接处。

2.3 淋雨试验

淋雨试验现各主机厂已对下线车辆100%检测，但设计阶段淋雨检测更重要，尤其是要根据用户使用工况（大雨、小雨、高压洗车）进行检测。

进行淋雨检测的车辆状况较好，车门及密封胶条等安装调整到完好状态。试验车辆应处在良好的技术状态，密封完整，试验在空载条件下进行；为了方便观察试验时应将内护板（包括内饰板、顶棚、地毯等）拆下。

试验方法：

1）将试验车辆停放在淋雨场地内的指定位置，保证车辆的前部、侧部、后部及顶部的各受检部位均应处于受雨状态。

2）试验人员进入车厢，关闭所有门、窗及孔口盖。

3）启动淋雨设备，待淋雨设备稳定后,试验人员开始观察并记录车厢内各部位的渗漏情况,试验时间为10 分钟。

4）淋雨结束后，对后备箱及发动机舱进行检查。在打开后备箱的过程中，检查是否有水滴落入后备箱内并检查后备箱内的渗漏情况；打开引擎盖检查发动机舱内渗漏情况。

2.4 涉水试验、粉尘试验

整车涉水试验主要考核车辆的涉水通过性，是检测底盘布置合理性，仅作为车辆密封性检测的辅助试验，不做详细说明。粉尘试验目前各整车厂未做要求检测，其中密封性试验结果达标后粉尘试验一定可以通过，粉尘试验的具体检测方法参考《QC／T 646.1—2000，汽车粉尘密封性试验 粉尘洞法》。

3、结束语

影响整车密封性的部位和环节很多，在前期设计阶段就进行整车的密封性设计，全面检查设计结构，从设计结构上解决密封性问题，不会产生费用。一旦量产车型再进行整车密封性提升，解决密封性的难度将大幅增加，而且成本增加。但所有问题不是不能解决，只要大胆探索，勇于创新，积极采取有效措施就一定能够提高和确保整车的密封性，从而提高整车产品的质量。

参考文献

[1] 王志亮，刘波，桑建兵，等．汽车风噪声产生机理研究[J]．拖拉机与农用运输车，2008(6)：35—37,40.

[2] 李彤,王绍锐,麦瑞礼.海南汽车试验研究所 QC／T 646.1—2000,汽车粉尘密封性试验 粉尘洞法.北京:中国标准出版社,2001．

[3] 谷杰,汪祖国,等.国家轿车质量监督检验中心，国家汽车质量监督检验中心（襄樊），国家重型汽车质量监督检验中心 QC／T 476—2007，客车防雨密封性限值及试验方法．北京：中国计划出版社,2008．

[4] 张坚城.车身防雨密封性检测与喷淋装置汽车技术(1998年第O8 期)．

[5] 杨献民、邓卡斌.提高客车防雨密封性浅探客车技术与研究(2000年第3期)．

[6] 付年.整车静态气密性试验的分析及应用[J].企业科技与发展:上半月,2011(10)：12-14.

[7] 李道彭，文琛,等.中集车辆（山东）有限公司，山海开利运输冷气设备有限公司等 QCT449—2010保温车、冷藏车技术条件及试验方法．北京:中国计划出版社,2010．

The sealing design of the car

Chi Yuhua, Yang Dazhi, Li Xiaofeng
( Anhui Jianghuai Automobile Co., Ltd., Anhui Hefei 230022 )

Abstract：Vehicle body sealing is an important evaluation indicator for automobile, it Influence the vehicle air conditioning and harshness (NVH) performance．Many procedures and factors can affect automobile sealing performance, and we have many difficulties to solve them.In this paper, we comprehensively analysis the design elements of sealing structure, we put forward a series of testing methods、evaluation methods、rectification measures and suggestions combing with the instance.

Keywords:vehicle body sealing; rain test; air leakage; air leakage ratio; bypass seal

作者简介：迟玉华，就职于安徽江淮汽车股份有限公司。

中图分类号：U467.1

文献标识码：A

文章编号：1671-7988(2016)03-11-05