汽車車門布置設(shè)計(jì)

汽車概念設(shè)計(jì)階段，車身輪廓尺寸、外形和車身結(jié)構(gòu)形式逐步形成；

車身側(cè)圍結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與車門設(shè)計(jì)不可分割，車門的布置設(shè)計(jì)（包括車門的選型、輪廓形狀、車門開度、附件型式、密封型式等）必須同時(shí)進(jìn)行。

車門布置設(shè)計(jì)內(nèi)容：

1.確認(rèn)已知條件

2.鉸鏈布置和門邊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.車門內(nèi)部布置

4.車門與車身側(cè)圍（門柱）的配合關(guān)系

一、已知條件

（一）由車輛總布置提供滿足人機(jī)關(guān)系要求的尺寸

影響進(jìn)出方便性尺寸

h 、h1-乘員SgRP點(diǎn)到門框止口線的高度

（二）車身總寬和車身側(cè)面外形曲面，門洞線、腰線、門窗口線，玻璃形狀和分塊，輪罩開口線等

（三）車門周邊與車身門框的配合關(guān)系

典型截面示例

1-內(nèi)飾線 2-后輪罩 3-前圍擋板

（四）前、后門主要邊緣結(jié)構(gòu)和尺寸

前門前邊緣結(jié)構(gòu)

1-前翼子板 2-門外板 3-鉸鏈 4-限位臂 5-導(dǎo)線管 6-鉸鏈軸線

二、車門鉸鏈布置和門邊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

當(dāng)給定車門表面形狀和車門邊緣的結(jié)構(gòu)形式及尺寸后，即可開始車門鉸鏈和門鎖的布置

（一）車門擺動(dòng)分析解圖

–鉸鏈軸線的布置影響車門的擺動(dòng)軌跡

–在車身外形設(shè)計(jì)的初步階段，就需要布置鉸鏈軸線并對(duì)車門旋轉(zhuǎn)軌跡進(jìn)行檢查，防止車門邊緣與周邊結(jié)構(gòu)（如前翼子板）或前、后門之間發(fā)生干涉

–車門繞鉸鏈軸線的擺動(dòng)軌跡分析解圖：

①垂直于鉸鏈軸線截取需要分析的截面

②在截面圖上給出鉸鏈軸心位置

③作門邊的擺動(dòng)軌跡

④分析間隙

（二）檢查門縫線造型的”鑰匙”（K線）

車身的門縫線是空間曲線。檢查車門開縫線的位置和形狀定得是否合理的方法是作K線—門縫最后極限位置線

C-風(fēng)窗下邊緣線 D-前翼子板D線 T-前門邊緣T線

（二）檢查門縫線造型的”鑰匙”（K線）

K線的研制是為了確保車門擺動(dòng)時(shí)車門與其它部分（如翼子板，門體等）具有合適的間隙

①確定間隙最小的條件

②根據(jù)上述條件，和初始車門外板表面和鉸鏈軸線位置，在A、F、D、B、G、C、E等位置作垂直于鉸鏈軸線的截面，并作各截面前門擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)分析圖

③將其余截面（A、B、D、E）向后移調(diào)至K線，并將其邊緣點(diǎn)反投到車身側(cè)表面上，連接這些反投點(diǎn)所得的線就是鉸鏈上、下穿透點(diǎn)之間的門縫后移的限制線

（三）鉸鏈軸線在車身寬度方向的布置

?鉸鏈軸線與車門外板表面的距離愈大則愈容易發(fā)生干涉，鉸鏈軸線應(yīng)盡可能向車身寬度方向外移

?鉸鏈布置時(shí)要處理好軸線外移與鉸鏈跨距和車門長(zhǎng)度三者之間的關(guān)系

鉸鏈的跨距與車門的長(zhǎng)度

1-上鉸鏈；2-下鉸鏈；3-鉸鏈軸線；4-門外板；5-門內(nèi)板鎖嚙合口s點(diǎn)；A-鉸鏈軸線至車身最寬點(diǎn)距離；z-鉸鏈跨距；l-門長(zhǎng)度

（四）鉸鏈軸線的傾斜

?應(yīng)使車門鉸鏈軸線內(nèi)傾或后傾

?內(nèi)傾比后傾效果更好。當(dāng)鉸鏈軸線外傾或前傾時(shí)，車門在開啟時(shí)往下斜

a)鉸鏈軸線的傾斜 b)鉸鏈軸線傾角計(jì)算

1-側(cè)視鉸鏈位置 2-車門打開位置 3-車門關(guān)閉位置

U/D-車門打開60°時(shí)車門A點(diǎn)的上升量或下降量

（五） 鉸鏈的位置受結(jié)構(gòu)的限制

?在鉸鏈布置區(qū)域，內(nèi)板表面位置線往往限制鉸鏈外移

?布置鉸鏈軸線要考慮合頁尺寸和形狀，軸心的調(diào)節(jié)量，門內(nèi)板的圓角半徑，內(nèi)板到外板的表面距離等

?上、下鉸鏈的最高和最低位置也受結(jié)構(gòu)約束

–上鉸鏈最高位置與腰線的距離，一般控制在100~125mm

–而下鉸鏈的最低位置是受門內(nèi)板J線拐角圓弧的限制

三、車門內(nèi)部布置

?車門內(nèi)部的布置主要是門體內(nèi)的附件和結(jié)構(gòu)布置

?從門內(nèi)板J平面到車身最寬線的距離，即車門的厚度，車身中段車門的厚度大約150mm。在這個(gè)厚度內(nèi)，要布置車門的防側(cè)撞梁，玻璃和玻璃升降機(jī)構(gòu)，以及門鎖和操縱機(jī)構(gòu)等

（一）玻璃及玻璃升降系統(tǒng)布置

1．布置玻璃升降系統(tǒng)的已知條件

1）側(cè)視圖上車門窗框線（D線），造型給出的車門腰線C，玻璃上邊緣點(diǎn)A和下邊緣點(diǎn)B

2）車身最寬處（如坐標(biāo)3300處）的車門主截面圖

3）側(cè)玻璃向車身中心的傾斜度和曲率

4）已知玻璃升降器基本尺寸

2．車門腰線的調(diào)整

?對(duì)造型給出的腰線需要進(jìn)行檢查和調(diào)整，使玻璃可以全部降至窗臺(tái)

?對(duì)于后門,由于結(jié)構(gòu)限制,有的車門玻璃不能降至窗臺(tái),設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證露出窗臺(tái)部分的玻璃高度尺寸盡可能小

3．玻璃曲面和玻璃導(dǎo)軌

?車門的玻璃表面應(yīng)為鼓形表面

?垂直于鼓軸的各截面半徑是變化的，各截面玻璃曲線是一組同心圓弧

4．玻璃升降器的布置

?側(cè)視圖布置

a主動(dòng)臂擺動(dòng)中心的高度

b玻璃質(zhì)心

c交叉臂臂端的滾輪活動(dòng)滑槽布置

?升降器底板在門內(nèi)板平面上的固定位置和角度

?升降器在門厚度方向的位置

5．對(duì)于無窗框車門玻璃升降器的布置

玻璃升降的平穩(wěn)性必須由門體中的玻璃導(dǎo)軌和窗臺(tái)內(nèi)定位托架來保護(hù)和導(dǎo)向玻璃

無窗框玻璃的導(dǎo)向

1-定位托架;2-滑輪;3-導(dǎo)軌;4-推桿;5-下落時(shí)玻璃脫離密封槽;6-下落時(shí)玻璃不脫離密封槽;7-設(shè)計(jì)位置

（二）門鎖布置

?門鎖嚙合口布置：距離鉸鏈軸線盡可能遠(yuǎn)處

?門鎖支持平面與鉸鏈軸線布置必須協(xié)調(diào)

?門鎖大多布置在玻璃升降機(jī)構(gòu)的內(nèi)側(cè)

?操縱車門鎖的外手柄一般應(yīng)布置

操作手柄的布置

1-門內(nèi)板 2-外手柄 3-鎖芯 4-玻璃

（三）車門主截面的布置

①取車身中段靠近車身最寬處的截面進(jìn)行車門內(nèi)部布置

②玻璃上邊緣點(diǎn)X值一般不應(yīng)大于1/2Y，Y是車門腰線以上玻璃高度

③車身中段玻璃曲率半徑一般在1000~1800mm范圍

④車門玻璃下端點(diǎn)到門內(nèi)板間隙，臂式升降器不應(yīng)小于25mm，纜繩式升降器不應(yīng)小于42mm

⑤臂式升降器底板支持平面與車門內(nèi)板垂直平面的偏角不大于3°

⑥抗撞梁等所有金屬件與玻璃的間隙不應(yīng)小于18mm，抗撞梁與車門外板內(nèi)表面間隙取5mm左右；抗撞梁應(yīng)布置在離地面800mm左右的高度位置

應(yīng)注意：

1.門柱的強(qiáng)度和剛度

2.車門、限位器、門鎖閂等安裝位置和精度

3.與密封措施有關(guān)的車身結(jié)構(gòu)要求

4.門和門洞配合的一些控制措施

5.選擇的材料和加工方法等

（一）前門鎖嚙合處B柱外板截面設(shè)計(jì)

1.截取通過前門門鎖嚙合中心線的x-x截面。在x-x截面上作后門擺動(dòng)到全開啟位置并超過4°的門邊軌跡

1-后門最外極限位置 2-最內(nèi)極限位置 3-后門全開啟并超過4°位置 4-門邊最大調(diào)節(jié)位置

2.調(diào)整鎖支持面與B柱外板的關(guān)系，布置鎖嚙合中心線

3.根據(jù)門合頁尺寸h1畫圓弧;在后門處于關(guān)閉位置時(shí)，讓后門前側(cè)內(nèi)板的斜度為6°。參考前門內(nèi)板J平面確定后門內(nèi)板J平面

4.根據(jù)密封要求，確定B柱外板B、R點(diǎn)，獲得B柱寬度尺寸J’

5.取B柱側(cè)外板與前、后門側(cè)內(nèi)板平行，其間隙至少取為11mm；考慮安裝線束導(dǎo)管，確定B柱外板斜面P

（二）后門上、下鉸鏈處B柱外板截面設(shè)計(jì)

?鉸鏈軸線到車身最寬線距離A是鉸鏈布置的特征尺寸

–影響車門開啟時(shí)門邊間隙、車身門柱外板和門內(nèi)板的拉延深度

–必須將鉸鏈軸線沿車身寬度方向外移

–若不外移,則需加大柱合頁高度h2，會(huì)影響門柱和車門的厚度

?應(yīng)分析上鉸鏈門柱合頁與門邊的關(guān)系

B柱下鉸鏈處G截面

1-外板最外極限線;2-內(nèi)板最內(nèi)極限線;3-G水平最外極限位置;4-F、H水平最外極限位置;5-F水平最內(nèi)極限位置;6-G、H最內(nèi)極限位置;7-后門全開啟并超過4°位置;8-間隙線;9-密封三角形;T-切點(diǎn);△-門縫

三）作B柱的側(cè)視圖

1.側(cè)視圖：若鉸鏈后傾，求對(duì)應(yīng)所需上升值的鉸鏈后傾角β2

2.作新設(shè)計(jì)的B柱前、后B線；求后門鉸鏈軸線，并布置上、下鉸鏈

布置后門鉸鏈軸線

a)側(cè)視圖；b）前視圖；1-后門鉸鏈軸線；2-車門腰線

3.安裝鎖于S線

4.作B柱輪廓形狀

5.考慮密封結(jié)構(gòu)，B柱強(qiáng)度、剛度和加工要求等因素，完成B柱設(shè)計(jì)

（四）密封條布置

?許多車門采用兩道密封結(jié)構(gòu)，第一道是門內(nèi)板J線與門框翻邊上的密封條配合

?采用中空型夾持密封條時(shí)，要設(shè)計(jì)好TBR三角形，門上要有足夠的密封面寬度

?確定安裝于前車門上的第二道密封條與B柱的配合路徑

?為了密封功能可靠，對(duì)某些密封結(jié)構(gòu)截面也要在考慮各種偏差條件下進(jìn)行車門擺動(dòng)軌跡分析