2.汽车后背门的设计要求
1) 背门开启时应保证物品装卸操作的便利性。要合理确定背门开口位置、设计背门开口的大小和形状。并且背门要能够停留在最大开度的位置上。
2) 背门开启的过程中不应与车身的其他部位发生位置干扰。
3) 背门关闭时,要锁止可靠、安全,行车途中不会自动打开。
4) 车门机构操纵要方便。
5) 应具有良好的密封性能。
6) 具有大的透光面。
7) 门体应具有足够的刚度和强度,保证车门工作可靠,减小车门部分震动,提高车辆后向碰撞的安全性。
8) 良好的车门制造、装配工艺性。
3.后背门结构设计
1) 背门外板
一般采用0.6mm~0.8mm厚的薄钢板冲压成型。设计必须符合车身造型要求,由于轻量化和安全性的要求,广泛使用高强度钢板。
2) 汽车背门内板
车门内板是车门的重要支撑板件,又是车门附件的安装体,一般采用较车门外板厚的薄钢板来制造。其具有以下结构特点::
a) 需拉延出较深的周边形成门厚的侧板。
b) 板面上需冲压出各种形状的托台、窝穴、手孔和安装孔等,以安装车门附件机构。
c) 冲压出各种加强筋,以提高车门内板的刚性,减小振动噪声。
d) 车门内板应具有足够的强度和刚度,以保证车门附件安装的位置要求,
3) 汽车车门加强板
车门加强板是对门体结构进行局部加强而设置的板构件,一般有以下几种使用情况:
a) 车门内板面上安装车门附件机构的部位,提高安装部位的刚度和连接强度。
b) 在门体安装铰链处、车门开度限位器处和门锁处等部位设置1.2mm~1.6mm厚的加强板,与车门内板焊接(或与车门内、外板焊接),以便将车门的局部集中负荷有效的传到车门板件的较大板面上,从而加强门体的局部刚度和车门的安装刚度。
4) 车门加强横梁
某些车型(如两厢polo)还在背门内设计了类似侧门加强横梁的梁型结构,以减小振动、增强背门强度,提高安全性。
4.车门附件
车门附件的设计和布置决定了车门结构设计的大半工作,并直接影响车门的使用性能。
4.1车门铰链
轿车背门依靠两个铰链支承在门框上,并实现其开闭旋转运动。为满足车身边面光滑、流线型好的要求,车门铰链采用隐蔽式布置方式。
现代轿车车身广泛采用合页式铰链。其具有质量轻、刚度高、易装配等优点。
在车门铰链布置设计中应注意以下几个方面:
l 为加强背门与铰链的连接刚度,除了在门体上设置必要的加强板外,在布置铰链时尽量加大两铰链的间距,改善铰链的受力情况。
l 两铰链的轴线应在同一直线上。为了避免车门开启时,车门与车身的其他部位发生运动干涉,在铰链的布置中应使其轴线尽可能的向外移,这一点应在车身外形的初步设计阶段就应予以考虑。
但是,由于轿车车身的侧围表面存在着一定的弧度和倾斜度,当其外形确定后,则队教练轴线外移程度产生限制,并直接与两铰链的间距相关。因此,设计中应处理好车身外形、铰链间距和铰链轴线外移之间的关系。
l 车门铰链轴线确定后,必须以轴线为旋转中心,进行车门开启运动的校核,检查车门在最大开度位置,有无与车身其他部位发生干涉。设计中确定车门最大开度角应考虑人装卸物品操作的方便性,以及避免车门与车身各部分发生干涉。
l 由于车门开启时,铰链要承受部分车门的重量及其上的作用力,应对铰链的受力状况进行分析,从而设计铰链的刚度和强度。
l 铰链的装配结构设计应保证车门与门框的相对装配位置可以调整,其次为了提高铰链的连接刚性,应使螺钉的连接孔分布面积较大,并且铰链的装配面要平整。
4.2车门开启助力、限位机构
车门开度助力、限位机构是辅助车门开启,控制开度,并使车门能停留在最大开度位置上的机构。对于上下开启式的背门,此功能一般由空气弹簧来完成。
空气弹簧的选择及布置需注意:
l 气弹簧由于其结构特点,有特定的规格范围,布置选择时应予以考虑。根据厂家推荐,一般有“气弹簧总长度不小于行程长度两倍+100”的说法。
l 背门关闭时,应确保背门所受合力使门关闭,防止意外情况门锁失效背门自动开启。
l 合理选择背门开启力、关闭力及开启平衡位置开启角度的大小,并通过计算选择适当的气弹簧安装位置及推力。
l 气弹簧在背门及车身的安装处,由于受力的缘故,均需在结构上予以加强,一般采用加强板的形式。
4.3门锁机构
门锁机构由锁体、锁钩、锁止机构、连动杆件以及内外手柄组成。
l 锁体
轿车车门锁体一般采用转子式结构,据有质轻、工作可靠、操纵轻便和省力等优点。其车门的锁住方式采用锁舌与锁钩配合。今后转子式锁体将向着结构简单,成本低,锁止更可靠方向发展。
l 连动杆及开锁机构
门锁连动杆件一般通过固定扣安装在车门内板上,往往车门内板上在通过连动杆件的部位冲出凹槽,既加强了内板的刚度,又使门厚得到控制。开锁机构通过直接操纵手柄带动连动杆使锁体工作。车门外手柄设计上应考虑空气阻力和造型风格。
4.4后窗清洁系统
后窗清洁系统既后雨刷机构,主要由机械刮刷机构、刮片和刮片胶条组成,其工作情况与成窗玻璃清洁系统相同,其使用寿命为500000次刮刷循环。右行交通的车辆刮刷面积和刮刷停留位置最好在右侧(从行驶方向看)。在后窗尺寸允许的情况下可用180度的刮刷系统。