汽車密封條摩擦異常聲機理分析

摘要：通過力學和能量守恒分析，結合密封條的工作環(huán)境，研究了密封條異響的產(chǎn)生機理，為改善密封條異響提供了理論依據(jù)。? .

1 異常聲音問題

汽車密封條廣泛應用于車門、車身、發(fā)動機艙、行李箱等部位。 它們具有防水、密封、隔音、降噪等重要功能。 由于汽車啟閉件在行駛過程當中具有相對運動的趨勢，啟閉件密封條成為密封條異響的重災區(qū)。 普遍的啟閉件密封條有門框密封條、車門密封條和后備箱密封條。

2 異響的原因

以異常問題最為突出的門框密封條為例，如下圖所示。

門框密封條安裝在側壁鈑金擋塊上。 車門關閉后，車身上框架壓緊密封條氣泡管面，形成密封。 在行駛過程當中，密封條氣泡管面與車身上框架相對運動，門框桿的“U”形槽牢堅固定在車身側壁上并保持 相對靜態(tài)。 可以斷定，密封條異響主要是車身鈑金與密封條摩擦產(chǎn)生的異響。

3 異常摩擦機制

摩擦性能是橡膠性能的一個非常重要的指標。 能量轉換方式分析：

摩擦功：W=F（滑動摩擦）*S（相對滑動距離）

而摩擦力 F = μ（動摩擦系數(shù)）* N（正壓）

因此，摩擦功 W = μ* N* S （1）

目前普遍采用三元乙丙橡膠材料作為啟閉件的密封條。 橡膠是一種高彈性材料。 在摩擦作用下，屈服強度沒有極限，因此變形會影響整個材料。 材料表層的摩擦不僅使橡膠表層變形，而且使材料內(nèi)部變形，這是橡膠材料的獨特之處。 因此，橡膠材料在摩擦時，不僅要對抗表層的摩擦阻力消耗能量，而且材料內(nèi)部的粘彈性也會造成能量損失。

摩擦功產(chǎn)生的能量一部分被橡膠材料的內(nèi)能損失掉，一部分轉化為熱能，一部分轉化為聲能。 當能量積累到一定程度，熱能的轉換速度不可滿足能量轉換時，就會發(fā)生能量的瞬時釋放，產(chǎn)生噪音。

即：總能量 = E（內(nèi)摩擦） E（熱能） E（聲能） （2）