摘要

    目前人們對汽車的需求越來越高, 在汽車動力性、經(jīng)濟性、行駛平順性和操縱穩(wěn)定性不斷穩(wěn)定完善的情況下, 操縱舒適性的需求也應突出。跟隨著交通高速化的發(fā)展, 很多路面的沙石在汽車行駛過程中會威脅到汽車底板、輪罩及車身的下部, 對其產(chǎn)生很大的沖擊力, 車身的涂層很容易損壞, 導致耐腐蝕能力降低, 以及在行駛過程發(fā)動機產(chǎn)生的噪聲都會影響汽車的舒適性。為了提高汽車的舒適性, 克服以上缺點, 從汽車涂裝對車身振動與噪聲的影響進行詳細分析, 其中涉及汽車車身用阻尼墊、密封膠、車底防石擊涂料的應用。

一、汽車車身振動與噪音情況

    隨著時代的發(fā)展, 人們對汽車的要求越來越高, 發(fā)動機功率不斷增大, 車速不斷的提高, 但車輛噪聲問題日益突出。在中國步入汽車初期時, 汽車發(fā)動機的功率達不到目前要求, 因功率低而不能快速行駛, 只能緩緩慢速行駛, 慢速行駛過程中就可避免車身振動與噪聲等問題;步入與時俱進的21世紀, 汽車的發(fā)動機功率提高, 行駛速度也隨之上升, 導致汽車振動與噪音越來越明顯。汽車噪聲振動有兩個特點, 其中一個是不同的噪聲振動源有不同的頻率范圍, 另外一個是發(fā)動機轉(zhuǎn)速與汽車行駛速度有關。主要的噪聲和振動源在發(fā)動機慢速行駛時表現(xiàn)突出, 當速度達到中速時, 主要的噪聲和振動是由輪胎與路面的摩擦產(chǎn)生, 而車身與空氣之間的摩擦噪音則需在汽車高速行駛條件下產(chǎn)生。

1.汽車振動

    振動是指系統(tǒng)狀態(tài)的參量 (如位移) 在其基準值上下交替變化的過程。頻繁的振動對汽車有很大的危害, 不同頻率的振動, 不同部件會受其危害, 如汽車低頻率振動時, 會危害車上人員的身體健康, 也會損壞汽車的一些零部件, 零部件的壽命也隨之減少, 另外振動也是噪聲產(chǎn)生的原因之一。
    道路的路面不平整會引起車身的垂直振動;發(fā)動機的不平衡會使車身產(chǎn)生振動;轉(zhuǎn)向輪的擺振和傳動系的扭轉(zhuǎn)擺動;還有方向盤、儀表板等振動, 都屬于常見的汽車振動, 其頻率在1-80Hz之間。

2.汽車噪音

    噪聲顧名思義是危害人體健康的聲音并引起人煩躁或者音量過強。汽車噪聲屬于環(huán)境污染之一, 噪聲會讓駕駛員和乘員感覺疲勞, 乘員間的語言交流都會受到影響, 也會阻礙汽車的安全行駛, 甚至會危害駕駛員和乘員的健康。通常噪聲用聲壓級評價, 其頻率在20-10k Hz之間。

二、汽車涂裝對車聲振動和噪音的影響

    汽車的速度越來越快, 汽車底板、輪罩及車身的下部受路面沙石的沖擊力也會越來越大, 當汽車涂層損壞后就會失去耐腐蝕能力。目前, 采取一些途徑, 在汽車車身表面油漆涂裝過程, 在前圍、側(cè)圍、行李箱、頂蓋等部位在底漆烘干之后放置或噴涂阻尼膠板。為了使汽車擁有較好的密封性、耐久性、防銹性和舒適性, 可以在車身底板、輪罩、車底板、下縱梁、擋泥板及車門踏板等的下表面增涂1~2 mm厚的的車底涂料, 使汽車具有更好的抗石擊、防振、防聲和防銹等功能的耐磨性。

1.車身阻尼墊

    阻尼墊有兩種, 一種是瀝青類阻尼墊, 另外一種是橡膠類阻尼墊。
    瀝青類阻尼墊以瀝青、橡膠、纖維等形成的混合物, 其中瀝青為主要的材料, 現(xiàn)在市場上廣泛運用的是普通型、自粘性和熱熔型阻尼墊, 其運用在車身地板和前圍板等部位, 主要是通過涂裝烘房溶化、冷卻后粘接在車身鈑金結(jié)構(gòu)上。橡膠類阻尼墊也是材料混合而成的, 是以橡膠和環(huán)氧樹脂等材料, 但其運用不是很廣泛。
    目前最大的噪聲就是發(fā)動機噪聲, 為了降低此噪音, 設計前圍部分的隔音、吸音以達到減低噪音。所以在設計前圍板中內(nèi)外板間的空腔結(jié)構(gòu)時, 在其中放置微膨脹型阻尼材料, 讓其與相鄰鈑金結(jié)構(gòu)采用涂裝高溫來固化, 以其形成約束阻尼結(jié)構(gòu), 達到降低噪音的目的, 發(fā)動機的中低頻噪聲也隨之降低。

2.車底防石擊涂料

    根據(jù)目前汽車被報廢的情況, 大部分是因為汽車腐蝕造成的, 汽車之所以會腐蝕是因為汽車在行駛中, 車底和車輪擋泥板等處經(jīng)常受到泥砂、碎石和污水等的撞擊和沖刷而使涂料受損, 一旦涂料失去防護能力, 那么這些部位很快會被腐蝕。為了防止腐蝕進度, 需采取一些措施, 即采用汽車涂料中的防石擊涂料來抗腐蝕。
    具有很好的耐砂石沖擊和防腐蝕性能的汽車涂料就是防石擊車底涂料。其分為五種類型:常規(guī)型、低溫型、低密度型、膨脹型和濕碰濕型;
    常規(guī)型防石擊涂料, 被使用時一般需保證濕膜厚度在1.0mm-2.0mm, 若是使用在輪罩部位, 則需適當提高其涂料的濕膜厚度。
    膨脹型防石擊涂料是添加了一定量的熱膨脹微球, 受熱時微球體積可膨脹至原體積的數(shù)十倍。膨脹型防石擊車底涂料與常規(guī)型的防石擊車底涂料相比的話, 可大幅度減少用量的原因就是其涂料濕膜厚度達到1.3mm即可保證成型后干膜厚度達到2mm。
    濕碰濕型防石擊涂料主要應用于汽車裙邊, 在濕態(tài)下即可噴涂。濕態(tài)下的常規(guī)產(chǎn)品會出現(xiàn)涂或面漆發(fā)花、油漆發(fā)粘等現(xiàn)象, 為了避免此問題可以采用濕碰濕型抗石擊車底涂料。很多汽車廠使用該類防石擊車底涂料, 還可以減少防石擊車底涂料預烘干的工序, 同樣可以降低能耗。
    根據(jù)以上五種防石擊車底涂料的類型, 得知涂料具有防腐作用外, 還可以降低用量及能耗, 對汽車車底的腐蝕及振動會有很大的改善。

3.焊縫密封膠和底涂用材料

    汽車在不同的道路上行駛會受到不同的危害, 崎嶇道路上行駛的汽車很容易被帶起的沙石不斷打擊車體, 車身底部的漆膜就被損壞, 無漆膜保護, 則車底被腐蝕, 同時也產(chǎn)生噪音。使其在振動時不開裂和脫落, 利用此特點增強車體底部的抗沙石擊打性能, 減少車底腐蝕和噪音。
    涂裝工藝在汽車車身制造過程中占十分重要的地位, 車身涂料不僅能夠提升整車密封防水性能, 而且能夠提高NVH性能, 減少車身振動、降低噪音。一輛汽車的組裝少不了焊接, 完整的焊接是需要用到焊接車間用膠, 中焊縫密封膠屬于涂裝車間使用的膠的一種。鈑金件間的焊縫、搭接會用到焊縫密封膠, 同樣車身內(nèi)外直接相通的孔洞、縫隙處也會用到焊縫密封膠。焊縫密封膠保證了車身的密封性, 阻止了水、氣、灰層和噪聲等有害物質(zhì)進入車內(nèi), 從而能夠提高整車的使用壽命, 能夠增強車輛可靠性及NVH性能, 有效的減少了車身振動和降低了噪音。

三、結(jié)語

    隨著社會的進步和時代的發(fā)展, 用戶對汽車的需求和要求會越來越高, 這會促使汽車涂料技術(shù)工藝水平發(fā)展到新的階段, 目前汽車涂料性能的要求達不到市場要求, 迫使新的汽車用涂料的國家標準必需改善。汽車涂料對車身振動和噪音有很大的影響, 車身利用阻尼墊, 采用涂裝技術(shù)對汽車進行減振及消音, 車底用涂料及焊接過程中用到焊縫密封膠來降低噪音, 涂層的防石擊性能, 也會越來越重視。
    今后, 應該根據(jù)汽車使用特性, 研制具有良好防石擊性能的汽車涂料, 更好的應用到汽車上, 以便減少汽車的振動和噪音。

作者：翟柳鵬   蔡小麗   來源：化工管理
 

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