汽车密封条的受力分析与截面设计及CLD值控制

动态密封涉及车身和车门之间的位置和相对运动，以及密封条的压缩量，因此动态密封的控制从这三方面入手。

第一，车身与车门之间的位置是设计密封条压缩量的基础。它们的相对位置一定要合理：相对位置大，密封条难以满足密封要求；相对位置太小，则密封条的受挤压程度严重，会影响关门声品质和关门力。通常车身与车门之间的间隙在14mm左右。另外，生产工艺上，一定要保证这个间隙达到设计要求，多数车身动态密封不好是制造误差引起的。

第二，车身与车门之间的相对运动要控制在一定范围内。如果相对运动太大，就可能超过了密封条的静态尺寸，从而达不到密封的效果。车身与车门之间的相对运动还可能带来异响问题，因此车身和车门自身的刚度、模态和运动变形应该控制在一定范围内，关于这方面的内容，读者可以参阅第二章和第三章。

第三，密封条自身的设计要满足动态密封要求。密封条的设计包括密封条的材料选取、截面形状、受力分析等。本小节主要是讲述密封条的受力分析和截面设计。

密封条所受压缩的状态可以用压缩负荷变形（Compression Load Deflection，CLD）来表征。CLD是指密封条每100mm长度上所承受的载荷，如图6-69所示，横坐标是截面的变形力，纵坐标是CLD值。CLD值是衡量密封条好坏的一个非常重要的指标。

图6-69 密封条压缩负荷变形曲线（CLD）

理想的CLD值是一条水平直线，如图6-69所示，即密封条被压缩过程中所受的力是恒定的，不受压缩量的影响。如果CLD值不是水平线，而是随着压缩量的变化而变化，则会带来密封问题和关门声品质问题。

密封条的剖面结构对CLD值影响很大。剖面有两种典型的结构：单泡密封和双泡密封。图6-70a所示为单泡密封剖面，其结构简单，价格低。它的CLD值不是平坦的直线而是随着压缩量的增加而增加，如图6-70b所示。因为其CLD值随着压缩量的变化而变化，而且容易在转弯处出现褶皱，所以单泡密封适合用在间隙小的区域，另外，它对关门声品质不利。

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图6-70 单泡密封剖面及其CLD曲线

图6-71a所示为双泡密封剖面，与单泡密封相比，其结构复杂，价格也高些，但是它的压缩负荷变形比较平直，如图6-71b所示，即CLD值随着压缩量的增加基本不变。这种结构对动态密封、关门力和关门声品质都有好处，一般用在间隙大的区域。

CLD值大，表示压缩密封条需要的力大。大的压缩力会将密封条压得很紧，当外界激励时，能很好地使车门与车身保持压缩状态。但是大的压缩力会使人关门和开门所用的力大，会给人带来不舒服感，同时过大的压缩力可能使车门变形。

CLD值小，表示压缩密封条需要的力小。小的压缩力使人关门轻巧，轻轻一推，门就关上了，这给顾客带来舒适感甚至豪华感。但是过小的压缩力容易使车身与车门在外界激励下出现缝隙，带来动态密封问题。

CLD值不仅要保持平直线，而且要控制在一定范围内。主密封的CLD值一般控制在（6±2）N/100mm；次级密封的CLD值一般控制在（4±2）N/100mm；辅助密封的CLD值一般控制在2N/100mm左右。

图6-71 双泡密封剖面及其CLD曲线

CLD可以用非线性CAE方法计算。在进行密封条变形量计算的同时，还要进行车门和车身的变形量计算。将车身、车门和密封条的变形量结合起来，才能确定汽车运动时是否出现动态密封不好的问题。