李建友 Li Jianyou

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汽車(chē)密封條對(duì)車(chē)門(mén)關(guān)門(mén)聲品質(zhì)的影響分析

李建友 Li Jianyou

（北京汽車(chē)股份研究院，北京 101300）

汽車(chē)車(chē)門(mén)密封條在關(guān)門(mén)的過(guò)程中，主要緩沖吸收大部分車(chē)門(mén)關(guān)閉中的動(dòng)能，同時(shí)車(chē)門(mén)主密封條可以封閉門(mén)鎖與鎖扣嚙合時(shí)產(chǎn)生的高頻噪聲，對(duì)提升車(chē)門(mén)關(guān)門(mén)品質(zhì)有重要的作用；通過(guò)對(duì)密封條壓縮負(fù)荷、密封條壓縮量等進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，研究其對(duì)關(guān)門(mén)聲品質(zhì)的影響，指導(dǎo)在新車(chē)設(shè)計(jì)時(shí)如何定義、設(shè)計(jì)門(mén)洞密封條的重要參數(shù)。

密封條；聲品質(zhì)；壓縮負(fù)荷

0 引 言

中國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)越來(lái)越成熟，競(jìng)爭(zhēng)也越來(lái)越激烈，顧客與汽車(chē)的第一次視覺(jué)接觸來(lái)自車(chē)輛的外觀，第一次身體接觸通常是打開(kāi)車(chē)門(mén)、關(guān)閉車(chē)門(mén)；外觀影響了顧客是否愿意購(gòu)買(mǎi)這輛車(chē)，開(kāi)、關(guān)門(mén)聲音讓顧客對(duì)汽車(chē)的品質(zhì)有了第一印象，關(guān)門(mén)聲音品質(zhì)會(huì)影響顧客是否購(gòu)買(mǎi)該車(chē)，故關(guān)門(mén)聲品質(zhì)也越來(lái)越受到重視，做好關(guān)門(mén)聲品質(zhì)是提升整車(chē)品質(zhì)的重要工作。

1 關(guān)門(mén)聲品質(zhì)

1.1 關(guān)門(mén)聲品質(zhì)的評(píng)價(jià)

1.1.1 關(guān)門(mén)聲品質(zhì)的主觀評(píng)價(jià)

主觀評(píng)價(jià)是指顧客或者特定人群對(duì)關(guān)門(mén)聲表達(dá)出喜歡和不喜歡的感受，并根據(jù)感受來(lái)打分。關(guān)門(mén)聲品質(zhì)的主觀評(píng)價(jià)可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)車(chē)進(jìn)行評(píng)價(jià)，也可以通過(guò)回放記錄的聲音來(lái)評(píng)價(jià)。

汽車(chē)界常用10分制打分體系，將人的主觀感受分成10個(gè)級(jí)別，分?jǐn)?shù)分別為1，2，…，10，見(jiàn)表1。第1級(jí)表示聲品質(zhì)非常糟糕，不能接受；第10級(jí)表示聲品質(zhì)非常好，無(wú)可挑剔，人們對(duì)這種聲音有極大的滿足感，其他8個(gè)級(jí)別介于之間。通常1～4級(jí)表示聲品質(zhì)很差，絕大多數(shù)參評(píng)人員無(wú)法接受；5～6級(jí)是過(guò)渡階段，有些參評(píng)人員可以接受，有些參評(píng)人員不接受；7級(jí)及以上表示聲品質(zhì)比較好，大多數(shù)參評(píng)人員可以接受[1]。

1.1.2 關(guān)門(mén)聲品質(zhì)的客觀評(píng)價(jià)

關(guān)門(mén)聲品質(zhì)客觀評(píng)價(jià)是在低背景噪聲的環(huán)境中，用高精度的聲學(xué)儀器來(lái)測(cè)量關(guān)門(mén)時(shí)的聲音信號(hào)，然后對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，得到相應(yīng)的客觀指標(biāo)，這些指標(biāo)定量地反應(yīng)出關(guān)門(mén)聲品質(zhì)的好壞。

關(guān)門(mén)現(xiàn)象比較復(fù)雜，聲音品質(zhì)可以用很多指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)。目前汽車(chē)業(yè)內(nèi)常見(jiàn)的4類(lèi)評(píng)價(jià)指標(biāo)為響度、尖銳度、振顫度和時(shí)頻圖譜，密封條的評(píng)價(jià)指標(biāo)主要是響度和尖銳度。

響度是表示聲音強(qiáng)度或者能量的指標(biāo)，響度不僅代表了關(guān)門(mén)聲音的大小，而且體現(xiàn)了聲音的厚重感，一般情況下響度越小，聽(tīng)起來(lái)越輕巧。響度在25～28 sone之間，聲音有舒服感，在28～30 sone之間聲音比較舒服，在30～34 sone之間可以接受，大于34sone的響度會(huì)讓人不舒服。

尖銳度是表示聲音高頻成分的指標(biāo)，關(guān)門(mén)聲的尖銳度越高，表示高頻成分越多，這些聲音聽(tīng)起來(lái)偏向尖叫聲，類(lèi)似金屬撞擊聲音；尖銳度體現(xiàn)了關(guān)門(mén)聲音的清脆感，一般情況下，關(guān)門(mén)聲音的尖銳度在2～2.5 acum，高于2.5 acum的尖銳度會(huì)讓人聽(tīng)起來(lái)不舒服。

1.2 關(guān)門(mén)聲品質(zhì)的控制

1.2.1 關(guān)門(mén)噪聲源

關(guān)門(mén)噪聲源有4種，包括車(chē)門(mén)與車(chē)身碰撞產(chǎn)生的聲音，內(nèi)外門(mén)板的輻射聲，門(mén)鎖內(nèi)部碰撞產(chǎn)生的聲音，玻璃及其他附件與車(chē)門(mén)碰撞產(chǎn)生的聲音。

1.2.2 關(guān)門(mén)聲品質(zhì)的結(jié)構(gòu)控制

關(guān)門(mén)聲品質(zhì)的結(jié)構(gòu)控制主要對(duì)噪聲源進(jìn)行針對(duì)性的結(jié)構(gòu)控制，密封條不是噪聲源，但是對(duì)關(guān)門(mén)聲品質(zhì)有著決定性的作用。

從關(guān)門(mén)聲品質(zhì)的角度來(lái)看，密封條的功能是通過(guò)緩沖作用避免車(chē)門(mén)和車(chē)身金屬之間的碰撞，降低關(guān)門(mén)時(shí)車(chē)門(mén)與車(chē)身碰撞產(chǎn)生的噪聲；通過(guò)密封隔音作用，弱化門(mén)鎖與鎖扣嚙合碰撞產(chǎn)生的高頻噪聲。

2 密封條與關(guān)門(mén)聲品質(zhì)的關(guān)系

2.1 密封條對(duì)關(guān)門(mén)聲品質(zhì)的影響

根據(jù)密封條在關(guān)門(mén)聲品質(zhì)中的作用，緩沖車(chē)門(mén)與車(chē)身之間的碰撞噪聲，主要通過(guò)密封條壓縮過(guò)程儲(chǔ)存大部分關(guān)門(mén)動(dòng)能能量，減少轉(zhuǎn)變?yōu)槁曇裟芰康年P(guān)門(mén)動(dòng)能能量，從而降低關(guān)門(mén)聲品質(zhì)客觀評(píng)價(jià)因素中的響度，密封條在關(guān)門(mén)過(guò)程中吸收能量的主要影響因素是密封條的壓縮載荷和壓縮量。

通過(guò)密封條的密封隔音功能，弱化門(mén)鎖與鎖扣嚙合的碰撞產(chǎn)生的高頻噪聲，從而降低關(guān)門(mén)聲品質(zhì)客觀評(píng)價(jià)因素中的尖銳度，主要影響因素是車(chē)門(mén)密封條結(jié)構(gòu)布置、密封條的截面設(shè)計(jì)等。

針對(duì)同一款車(chē)型，在相同密封結(jié)構(gòu)的前提下，分別對(duì)密封條的壓縮載荷、壓縮量等因素進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證，同時(shí)考慮對(duì)關(guān)門(mén)速度的影響，將關(guān)門(mén)聲品質(zhì)和關(guān)門(mén)速度等綜合考慮，尋找最有效的密封條改進(jìn)方案，提升關(guān)門(mén)聲品質(zhì)。

2.1.1 密封條壓縮載荷對(duì)關(guān)門(mén)聲品質(zhì)的影響

密封條壓縮載荷是指單位長(zhǎng)度（常用100mm）的密封條，在壓縮到關(guān)門(mén)狀態(tài)時(shí)，密封條承受的載荷，也就是密封條壓縮到理論設(shè)計(jì)狀態(tài)時(shí)所具有的反力。

某款新車(chē)在開(kāi)發(fā)階段，對(duì)影響關(guān)門(mén)聲品質(zhì)的因素進(jìn)行改進(jìn)和分析。

改進(jìn)1：加大門(mén)洞密封條壓縮載荷，影響關(guān)門(mén)聲品質(zhì)的因素測(cè)量對(duì)比結(jié)果見(jiàn)表2。

表1 10分制主觀評(píng)價(jià)體系

表2 改進(jìn)門(mén)洞密封條壓縮載荷對(duì)關(guān)門(mén)聲品質(zhì)的影響

2.1.2 密封條壓縮量對(duì)關(guān)門(mén)聲品質(zhì)的影響

密封條壓縮量是指密封條在壓縮到關(guān)門(mén)狀態(tài)時(shí)，密封條密封部位的海綿泡管被壓縮的距離，壓縮量的設(shè)定要保證兩點(diǎn)：一是保證密封條在車(chē)輛行駛過(guò)程中始終與鈑金接觸，起到動(dòng)態(tài)密封的作用；二是密封條泡管壓縮量與自身高度比例合適，壓縮比例過(guò)大，會(huì)造成較大的壓縮永久變形。

改進(jìn)2：在保證壓縮載荷一致的情況下，通過(guò)調(diào)整門(mén)洞密封條壓縮量，進(jìn)行關(guān)門(mén)聲品質(zhì)效果驗(yàn)證，對(duì)比結(jié)果見(jiàn)表3。

2.2 密封條對(duì)關(guān)門(mén)聲品質(zhì)影響的總結(jié)分析

密封條不同狀態(tài)對(duì)車(chē)門(mén)關(guān)門(mén)聲響度的影響，如圖1所示，通過(guò)統(tǒng)計(jì)對(duì)比，調(diào)整密封條壓縮載荷（表2）與壓縮量（表3），密封條在關(guān)門(mén)過(guò)程中吸收了更多的車(chē)門(mén)運(yùn)動(dòng)能量，轉(zhuǎn)變?yōu)槁曇裟芰康恼急葴p小，均能較好地起到降低關(guān)門(mén)聲響度的作用，相對(duì)來(lái)說(shuō)，改進(jìn)壓縮量效果更好一些。

密封條不同狀態(tài)對(duì)車(chē)門(mén)關(guān)門(mén)聲尖銳度的影響，如圖2所示，通過(guò)統(tǒng)計(jì)對(duì)比，調(diào)整密封條壓縮載荷（表2）與壓縮量（表3），密封條在關(guān)門(mén)過(guò)程中吸收了更多的車(chē)門(mén)運(yùn)動(dòng)能量，關(guān)門(mén)聲中尖銳度明顯降低，達(dá)到2～2.5 acum合適的范圍，相比較而言，改進(jìn)壓縮載荷效果更好一些，增大壓縮載荷通過(guò)加大密封條泡管的壁厚實(shí)現(xiàn)，由原來(lái)1.8 mm加大到2.2 mm，泡管加厚，對(duì)門(mén)鎖嚙合時(shí)產(chǎn)生的響聲尖銳度衰減起到積極的作用。

表3 改進(jìn)門(mén)洞密封條壓縮量對(duì)關(guān)門(mén)聲品質(zhì)的影響

圖1 不同狀態(tài)密封條對(duì)關(guān)門(mén)聲響度的影響

圖2 不同狀態(tài)密封條對(duì)關(guān)門(mén)聲尖銳度的影響

對(duì)比分析密封條不同狀態(tài)壓縮載荷、壓縮量對(duì)車(chē)門(mén)關(guān)門(mén)聲響度、尖銳度的影響，在新車(chē)研發(fā)過(guò)程中關(guān)門(mén)速度是一個(gè)重要指標(biāo)，以上2種改進(jìn)均影響到關(guān)門(mén)速度，見(jiàn)表2、表3中關(guān)門(mén)速度測(cè)量值，同時(shí)對(duì)比2種改動(dòng)，改進(jìn)1壓縮載荷調(diào)整對(duì)關(guān)門(mén)速度影響較小，改進(jìn)后仍滿足關(guān)門(mén)速度要求（前門(mén)≤1.1 m/s，后門(mén)≤1.2 m/s），更能平衡關(guān)門(mén)聲品質(zhì)和關(guān)門(mén)速度之間的關(guān)系。

3 結(jié) 論

汽車(chē)車(chē)門(mén)關(guān)門(mén)聲品質(zhì)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，針對(duì)密封條對(duì)關(guān)門(mén)聲品質(zhì)的影響，通過(guò)調(diào)整壓縮載荷以及壓縮量對(duì)聲品質(zhì)的影響進(jìn)行對(duì)比分析，增加密封條泡管壁厚，提高密封條壓縮載荷，可以降低關(guān)門(mén)聲響度、尖銳度；且關(guān)門(mén)速度未出現(xiàn)大幅上升，所以針對(duì)關(guān)門(mén)聲響度較大和尖銳度較大的問(wèn)題，可以通過(guò)增大門(mén)洞密封條壓縮載荷降低關(guān)門(mén)聲響度和尖銳度。

[1]龐劍. 汽車(chē)車(chē)身噪聲與振動(dòng)控制[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2015.

2017-09-13

1002-4581（2017）06-0041-04

U463.83+4.02

A

10.14175/j.issn.1002-4581.2017.06.012