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摘 要： 车门作为使用频率最高的车身开闭件，其开闭的轻便性、灵活性是用户关注的重要性能之一。车辆使用过程中，车门关闭力过大一直是用户反应最多的问题之一。本文首先规范了关闭力评价方法，之后定性分析各因素对关闭力的影响、通过能量法计算关门能量，最后针对车门关闭力过大问题制定解决方案。
关键词： 旋转式；车门；关闭力
【中图分类号】 U463.834 【文献标识码】 A 【文章编号】 2236-1879（2017）13-0169-01
1、旋转式车门关闭力的影响因素
旋转式车门关闭的过程中，车门的动力主要来自于车门重力在关门方向产生的关门力矩，基于某车型的关门力分析，旋转式车门关闭力影响因素包含气阻、密封条压缩力、门锁关闭力、限位器过档力、铰链旋转阻力等。
1.1 气阻。
旋转式车门关闭的过程中，车门扫过区域的空气被压入到驾驶室内，使驾驶室内的气压升高，在气压升高的过程中，部分驾驶室内的空气会通过车身上的排气阀以及排气通道被排出车外。但车门关闭瞬间，空气压入量大于排出量，导致驾驶室的气压瞬间升高，形成气阻。通过对部分车型进行测量，测量数据显示气阻在车门关闭过程中对最小关门速度影响占比为 30%～50%，气阻对车门关闭力影响较大。
1.2密封条。
车门关闭过程中，密封条受到挤压，密封条变形从而吸收车门关闭能量。车门密封条吸收的能量越少，关闭车门所需的能量也就越少。车门关闭能量不单纯同密封条系统吸收的能量成正比，其同整车制造质量及车门车身匹配也有很大关系。调整密封条的密封力可降低车门关闭力。①密封条参数优化。当车门关闭力过大，从以下几个角度排查密封条相关因素：第一，实测密封间隙是否满足设计要求。一般密封间隙的公差是设计值 ±1.0m m ，过大，会导致车门、噪音，密封失效；间隙过小则会导致车门关闭力增大。第二，密封条压缩负荷是否满足设计要求。密封条压缩负荷规定了密封条单位长度的密封力，其值越高，反映密封条的压缩反力越大，关闭力也越大。②密封条排气孔影响。适当增加排气孔的直径和降低排气孔的间距会降低关闭力与静态密封力。
1.3车门与车身的制造精度。
对关闭力的影响主要体现为车门铰链安装面精度及门洞区域的配合面精度。车门铰链安装面变形可能会导致车门整体向 Y 向内侧偏移。而门洞区域，无论是车身棱线变形还是车门门框变形，都有可能直接导致车门与车身之间的间隙变小。一般情况下，要求车门铰链安装面精度控制在±0.5mm范围内，门洞区域精度控制在±1.0mm范围内。
1.4车门重力影响。
当车门设计成外倾或者实际生产过程中由于铰链螺母孔的位置偏差导致车门外倾，车门重力的分量将指向车门外侧，使得在车门关闭过程中起到阻力作用。当铰链轴线与Z轴成 α 角且外倾时，车门重力G可以分解为铰链轴线与重心构成的平面内与铰链轴线平行的分力F 1 ，以及垂直于轴线-重心平面且指向外侧的分力F 2 。F 1 与车门关闭方向垂直，在车门关闭过程中不做功，对车门关闭没有任何影响；但F 2 与车门关闭方向相反，反作用于车门上，在车门关闭过程中起到阻止作用。
1.5氣阻效应对关闭力影响分析。
根据某公司的相关研究表明，车门关闭，空气阻力所消耗的关门能量占整个关门能量的 30% ～50% 。所以气压阻力对关闭力有着举足轻重的作用。根据某公司的相关研究表明，车门关闭，空气阻力所消耗的关门能量占整个关门能量的 30% ～50% 。所以气压阻力对关闭力有着举足轻重的作用。（1）气压阻力形成原理。在车门关闭过程中，车门区域扫过的空气被瞬间压入车厢内，车厢内的气压瞬间升高，在气压升高的同时，被挤压的空气通过泄压阀以及车门缝隙流出，但瞬间空气的压入量远大于空气的压出量，使得车内气压瞬间升高，导致关门阻力变大。（2）气压阻力的影响因素。气压阻力大小：空气的压入量与压出量。 空气压入量因素：车门关闭速度、车门关闭前的开度、车门尺寸。空气压出量因素：受控空气泄漏量、不受控空气泄漏量。
2、旋转式车门关闭力的改进
以某车型的车门关闭力分析改进为例，结合实车生产存在的问题，针对车门关闭力的主要影响因素气阻、密封条压缩力、门锁关闭力，提出改进方法，并进行实车改进验证。
2.1 降低气阻。
根據气阻产生的原因，气阻大小由空气压入量和空气排出量差值决定。以某车型为例，通过在车身上增加 2 个尺寸为 140mm×60mm 的排气单向阀，增加空气排出量，从而降低气阻。经实车测量，增加排气阀后，左右车门最小关门速度分别降低 14.15%及 12%。
2.2 降低密封条压缩力。
设计阶段，对于密封条压缩力的控制，除选用合适的密封条断面外，还可通过调整压缩量及单位长度压缩力实现。通常，头道密封条压缩量设计为 6mm，门洞密封条压缩量设计为 3mm，门洞密封条密封间隙设计为 14mm。以某车型为例，设计阶段，通过将门洞密封条压缩量由 3.5mm 调整为 3mm，经 CAE 分析，门洞密封条的单位长度压缩力由2.3N/100mm 降低为 1.9N/100mm。
2.3 降低门锁关闭力。
生产过程中，由于门锁及锁钩相对位置出现偏差，导致门锁关闭力偏大。以某车型为例，通过调整锁扣位置，车门整体静关闭力由 237N 降低为 213N，优化 10.12%。
3、结语
文章基于某车型的车门关闭力问题分析改进案例，对旋转式车门关闭力的主要影响因素进行分析，结合实际生产问题，提出改进方法，并进行实车验证。
实际生产时，对于车门关闭力问题，需要结合实际生产过程中存在的问题，进行逐步分析，从而发现问题的主要原因并进行针对改进。
参考文献
[1] 朱丹彤. 基于REDX统计学的汽车车门关紧力研究[D].山东大学，2015.
[2] 艾忠阳. 后背门操作舒适性问题的改善与建议[A]. 河南省汽车工程学会.第十三届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C].河南省汽车工程学会：，2016：2.
[3] 王超. 密封条对车门关闭力影响的试验及结果分析[J]. 汽车零部件，2013，12：56-60.
[4] 杨晓慧，吴晋，姜海，李长志. 轿车车门关闭滞涩问题分析及解决[J]. 内燃机与配件，2016，09：92-94.
关键词： 旋转式；车门；关闭力
【中图分类号】 U463.834 【文献标识码】 A 【文章编号】 2236-1879（2017）13-0169-01
1、旋转式车门关闭力的影响因素
旋转式车门关闭的过程中，车门的动力主要来自于车门重力在关门方向产生的关门力矩，基于某车型的关门力分析，旋转式车门关闭力影响因素包含气阻、密封条压缩力、门锁关闭力、限位器过档力、铰链旋转阻力等。
1.1 气阻。
旋转式车门关闭的过程中，车门扫过区域的空气被压入到驾驶室内，使驾驶室内的气压升高，在气压升高的过程中，部分驾驶室内的空气会通过车身上的排气阀以及排气通道被排出车外。但车门关闭瞬间，空气压入量大于排出量，导致驾驶室的气压瞬间升高，形成气阻。通过对部分车型进行测量，测量数据显示气阻在车门关闭过程中对最小关门速度影响占比为 30%～50%，气阻对车门关闭力影响较大。
1.2密封条。
车门关闭过程中，密封条受到挤压，密封条变形从而吸收车门关闭能量。车门密封条吸收的能量越少，关闭车门所需的能量也就越少。车门关闭能量不单纯同密封条系统吸收的能量成正比，其同整车制造质量及车门车身匹配也有很大关系。调整密封条的密封力可降低车门关闭力。①密封条参数优化。当车门关闭力过大，从以下几个角度排查密封条相关因素：第一，实测密封间隙是否满足设计要求。一般密封间隙的公差是设计值 ±1.0m m ，过大，会导致车门、噪音，密封失效；间隙过小则会导致车门关闭力增大。第二，密封条压缩负荷是否满足设计要求。密封条压缩负荷规定了密封条单位长度的密封力，其值越高，反映密封条的压缩反力越大，关闭力也越大。②密封条排气孔影响。适当增加排气孔的直径和降低排气孔的间距会降低关闭力与静态密封力。
1.3车门与车身的制造精度。
对关闭力的影响主要体现为车门铰链安装面精度及门洞区域的配合面精度。车门铰链安装面变形可能会导致车门整体向 Y 向内侧偏移。而门洞区域，无论是车身棱线变形还是车门门框变形，都有可能直接导致车门与车身之间的间隙变小。一般情况下，要求车门铰链安装面精度控制在±0.5mm范围内，门洞区域精度控制在±1.0mm范围内。
1.4车门重力影响。
当车门设计成外倾或者实际生产过程中由于铰链螺母孔的位置偏差导致车门外倾，车门重力的分量将指向车门外侧，使得在车门关闭过程中起到阻力作用。当铰链轴线与Z轴成 α 角且外倾时，车门重力G可以分解为铰链轴线与重心构成的平面内与铰链轴线平行的分力F 1 ，以及垂直于轴线-重心平面且指向外侧的分力F 2 。F 1 与车门关闭方向垂直，在车门关闭过程中不做功，对车门关闭没有任何影响；但F 2 与车门关闭方向相反，反作用于车门上，在车门关闭过程中起到阻止作用。
1.5氣阻效应对关闭力影响分析。
根据某公司的相关研究表明，车门关闭，空气阻力所消耗的关门能量占整个关门能量的 30% ～50% 。所以气压阻力对关闭力有着举足轻重的作用。根据某公司的相关研究表明，车门关闭，空气阻力所消耗的关门能量占整个关门能量的 30% ～50% 。所以气压阻力对关闭力有着举足轻重的作用。（1）气压阻力形成原理。在车门关闭过程中，车门区域扫过的空气被瞬间压入车厢内，车厢内的气压瞬间升高，在气压升高的同时，被挤压的空气通过泄压阀以及车门缝隙流出，但瞬间空气的压入量远大于空气的压出量，使得车内气压瞬间升高，导致关门阻力变大。（2）气压阻力的影响因素。气压阻力大小：空气的压入量与压出量。 空气压入量因素：车门关闭速度、车门关闭前的开度、车门尺寸。空气压出量因素：受控空气泄漏量、不受控空气泄漏量。
2、旋转式车门关闭力的改进
以某车型的车门关闭力分析改进为例，结合实车生产存在的问题，针对车门关闭力的主要影响因素气阻、密封条压缩力、门锁关闭力，提出改进方法，并进行实车改进验证。
2.1 降低气阻。
根據气阻产生的原因，气阻大小由空气压入量和空气排出量差值决定。以某车型为例，通过在车身上增加 2 个尺寸为 140mm×60mm 的排气单向阀，增加空气排出量，从而降低气阻。经实车测量，增加排气阀后，左右车门最小关门速度分别降低 14.15%及 12%。
2.2 降低密封条压缩力。
设计阶段，对于密封条压缩力的控制，除选用合适的密封条断面外，还可通过调整压缩量及单位长度压缩力实现。通常，头道密封条压缩量设计为 6mm，门洞密封条压缩量设计为 3mm，门洞密封条密封间隙设计为 14mm。以某车型为例，设计阶段，通过将门洞密封条压缩量由 3.5mm 调整为 3mm，经 CAE 分析，门洞密封条的单位长度压缩力由2.3N/100mm 降低为 1.9N/100mm。
2.3 降低门锁关闭力。
生产过程中，由于门锁及锁钩相对位置出现偏差，导致门锁关闭力偏大。以某车型为例，通过调整锁扣位置，车门整体静关闭力由 237N 降低为 213N，优化 10.12%。
3、结语
文章基于某车型的车门关闭力问题分析改进案例，对旋转式车门关闭力的主要影响因素进行分析，结合实际生产问题，提出改进方法，并进行实车验证。
实际生产时，对于车门关闭力问题，需要结合实际生产过程中存在的问题，进行逐步分析，从而发现问题的主要原因并进行针对改进。
参考文献
[1] 朱丹彤. 基于REDX统计学的汽车车门关紧力研究[D].山东大学，2015.
[2] 艾忠阳. 后背门操作舒适性问题的改善与建议[A]. 河南省汽车工程学会.第十三届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C].河南省汽车工程学会：，2016：2.
[3] 王超. 密封条对车门关闭力影响的试验及结果分析[J]. 汽车零部件，2013，12：56-60.
[4] 杨晓慧，吴晋，姜海，李长志. 轿车车门关闭滞涩问题分析及解决[J]. 内燃机与配件，2016，09：92-94.