浅谈商用车门关闭力影响因素及解决方案

浅谈商用车门关闭力影响因素及解决方案

刘开

徐州 徐工汽车制造有限公司 221000

摘 要：车门关闭力是影响汽车整车使用的关键因素，而商用车属于汽车类型的特殊门类，不仅需要维持商用汽车的经济属性，还需从社会效益、安全效益 的角度具体考量。本文从商用车门的重要性及车门系统的结构出发，基于商用车门设计研发、生产制造到上市使用的全生命周期中的这三个主要环节，探讨商用车门关闭力的影响因素和对应的解决方案，以期广泛而全面地提供整体思路。其中重点关注设计研发和生产制造环节，即从与商用车门关闭力产生直接影响的环节入手，加强产业链前端的技术控制。

关键词：商用车门；关闭力；影响因素；解决方案

商用车区别于乘用车，是以商业用途为主的汽车，一般用于运送人员及货物。从类型上看，商用车有客车和货车两类，细分下来，客车容量应为9座以上，便于公共交通和团体运载，而货车主要用于运载货物，包括牵引车和自卸车。因此，商用车的设计重心和技术特征应该保持运送人员和货物的便利性。在商用车的整体结构中，车门系统是商用车的主要活动零件之一，也是零部件当中使用频率最高的一个位置。

一．商用车门构成情况

商用车门在设计中要同时考虑驾驶员和乘客的使用性，需要遵循商用车门系统设计制造的法规文件，也应符合人体工学和机械工程相契合的基本条件。总之，车体密封性良好、乘坐者体验舒适、车门开关适度、门锁锁止安全、车门开关噪声小、车门车窗镶嵌度好、车窗升降便利等，涵盖了车门最基础的功能。

1.1商用车门的重要性

车身是驾驶员工作的场所，也是直接运载乘客和货物的场所。商用车车身作为创造经济价值的系统，更需要严格执行汽车安全标准等各项指令。商用车车身本体包括车身覆盖件、车身结构件和结构加强件，合力形成车身以及车身内外的保护。其中，车门具有复杂的结构，通过铰链衔接在车身壳体上，是构成车身使用不可缺少的一个部位。车门的质量和使用与乘车的安全性、舒适度密切相关，而车门的开关要求车门具有良好的打开和关闭效果，所以，关闭力是检验车门是否安全舒适的重要影响因素，也是整车内部环境构建的首选指标。

1.2商用车门的构成

基于一般商用车所要求的安全便捷以及经济性的诉求，车门按照开启方式普遍采用顺开式车门，不仅利于汽车在行驶过程中借气流压力合上车门，还便于驾驶员倒车观察。通常，车门主要由外板、加强横梁、内板、加强板、窗框组成。具体来说，外板一般由0.6～0.8mm的薄钢板冲压成型；横梁具有防撞作用，可以由高强度冲压成型的钢板或是封闭的圆管截面形式制成；内板是起支撑作用的附件安装载体，需采用较厚的薄钢板，凹凸状的板面便于安装附件，板体密度高则刚性高，可减小车门开关震动和噪音；加强板是针对车门特殊部位所设计，用于提升内板附件连接安装薄弱部位的强度和刚度，包括安装车门的铰链、开度限位器、门锁等处；窗框体同样以薄钢板冲压或滚压成型，密封条、玻璃导槽的位置应与车身门框严丝合缝。

二．商用车门关闭力影响因素和解决路径

车门系统的关闭力受到设计和装配的影响。因此，基于商用车门设计研发、生产制造到上市使用的全生命周期中的这三个主要环节，探讨商用车门关闭力的影响因素。商用车门关闭力参考乘用车门关闭力，考虑到商用车门并不完全装载乘客，因此在不同使用途径考虑提高或降低车门关闭力，即载人商用车的标准可无限接近乘用车。根据市场反馈和实验效果，目前乘用车车门关闭力值位于 200-250N区间，在数值大于 300N 时，车门关闭力会影响舒适度。所以，商用车门关闭力的货运指标介于250-300N之间，客运指标介于200-250N。

2.1设计研发环节

任何工业产品的最前端都是设计研发环节。汽车在确定好车型和用途以后，车门系统作为其中的子系统应该予以重视。由于车门事关全车造型、安全性能、舒适性能、附加功能等内容，因此可以作为一个独立模块进行开发设计。在设计之前，要求车门工程师熟知车门和附件类型和功能甚至经济性，也就是要以一个宏观视野从事设计工作。具体来说，首先根据商用车的自身特点和市场投放的精准性选择车门类型，接下来要从车门造型和具体的零部件出发，用结构和性能的相辅相成达到车门功能性和安全性的最大化。而后结合原材料、工艺技术、需求满足等方面制作3D 模型，再配合产品运动的可视化分析考察车门的模拟使用情况。在这一环节，需要把车门关闭力的因素考虑在内。因此，从既往生产经验和产品市售反馈入手，结合生产车间的技术指导，不断精进车门工艺。所以，图纸模型不能脱离实际的生产经验，否则“闭门”无法“造车”。另外，对于某些关联性强的关键零件如铰链轴线，由于轴线角度的任何一点倾斜都会带动周边零件变位，不利于提前确认，因此，在不可控因素过多时，需要前端设计工程师连同生产车间共同进行多角度试验，从而研发判断最合适的设计图样。

2.2生产制造环节

实际生产环节，在确认车型的基础上，需要通过实验的方式找出影响车门关闭力的影响因素。为得到量化数据，本节以驾驶室的空气阻力为例，说明测量，测量左车门关闭力的方法和实验情况。首先，保证驾驶室空间纯洁和车身各部件完整无误，符合成车要求。其次，对全车进行淋雨实验考察驾驶室的密闭性状况，通过后，确定车门仍可以自由开关，并且车门的最大角度准确、锁扣锁止正常。最后测试驾驶室的空气阻力与车门关闭力的影响情况，方法如下：模仿开门情景，在手把位置固定放置压力传感器并将门开到最大，使用气动加载装置模仿汽车行驶气流，同时关闭车门，记录惯性力曲线的最大值，在不同人和不同开门姿势下反复实验5次，计算得出数值的平均数。接着测试最低气压下的工作状态，减小气动装置数值直到车门无法顺利关闭，记录惯性力值。最终整理驾驶室空气阻力、门框密封条的反弹力、单向排气阀贡献阻力的数据。从结果得出门框密封条和车内空气对关闭力的影响程度。根据车身各个部件如车门钣金结构、车门密封系统、玻璃升降系统、车门锁系统的结构设计以及关键工艺技术的测试结果，可以直观得到影响车门关闭力的因素，即车门铰链和限位器的摩擦阻力、车门开关的空气阻力、车身内部的空气阻力、密封条的反弹力、车门锁的阻力、零部件的制造精度和装配方式等，总结为实验数据库，交由前端设计人员在开发车门和附件选择时参考。

2.3上市使用环节

在整车生产完成并投入上市时，需要在出厂前检查新车车门，为加强检查效果，车行工作人员以及购车人都需要进行试车。此环节作为研发生产的评估侧，只能起辅助作用。就车门关闭力的检测而言，首先要观察车门两侧边框是否凹凸不平、存在缝隙，门框窗框棱柱是否有漆面锈蚀、车门高低是否一致、车门内侧的螺丝是否牢固等外观细节确保车门处的密封性。其次，在打开车门时，要看车门的密封胶条是否正常，若胶条出现问题，在车门多次开关之后会产生位移和变形，影响车门关闭力和关闭效果，最终影响行车安全。最后，多次进行车门的开关，感受关闭效果的顺滑和噪音。

三．结束语

根据上市使用环节所处的最终端，检测车门关闭力的方式脱离工业技术的客观性，而依靠人的既往经验和主观感受，难免具有不准确性，因此，商用车门关闭力影响力的控制应该专注在设计研发和生产制造环节，即从与商用车门关闭力产生直接影响的环节入手，加强产业链前端的技术控制。只有以整体而全面的视角进行全方位的实验，从各零件的材料选择、制车工艺技术、零件部位的角度改变以及在不同人、环境下进行实验，并且加强对市场反应的车门关闭力体验感受的素材收集，方可精准实现车门制造的实用性和实用性。

参考文献：

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[2] 李宪涛，师德钦.某车型车门关闭力大问题分析[C].2015.