汽车车门布置设计

汽车概念设计阶段，车身轮廓尺寸、外形和车身结构形式逐步形成；

车身侧围结构设计与车门设计不可分割，车门的布置设计（包括车门的选型、轮廓形状、车门开度、附件型式、密封型式等）必须同时进行。

车门布置设计内容：

1.确认已知条件

2.铰链布置和门边结构设计

3.车门内部布置

4.车门与车身侧围（门柱）的配合关系

一、已知条件

（一）由车辆总布置提供满足人机关系要求的尺寸

影响进出方便性尺寸

h 、h1-乘员SgRP点到门框止口线的高度

（二）车身总宽和车身侧面外形曲面，门洞线、腰线、门窗口线，玻璃形状和分块，轮罩开口线等

（三）车门周边与车身门框的配合关系

典型截面示例

1-内饰线 2-后轮罩 3-前围挡板

（四）前、后门主要边缘结构和尺寸

前门前边缘结构

1-前翼子板 2-门外板 3-铰链 4-限位臂 5-导线管 6-铰链轴线

二、车门铰链布置和门边结构设计

当给定车门表面形状和车门边缘的结构形式及尺寸后，即可开始车门铰链和门锁的布置

（一）车门摆动分析解图

–铰链轴线的布置影响车门的摆动轨迹

–在车身外形设计的初步阶段，就需要布置铰链轴线并对车门旋转轨迹进行检查，防止车门边缘与周边结构（如前翼子板）或前、后门之间发生干涉

–车门绕铰链轴线的摆动轨迹分析解图：

①垂直于铰链轴线截取需要分析的截面

②在截面图上给出铰链轴心位置

③作门边的摆动轨迹

④分析间隙

（二）检查门缝线造型的”钥匙”（K线）

车身的门缝线是空间曲线。检查车门开缝线的位置和形状定得是否合理的方法是作K线—门缝最后极限位置线

C-风窗下边缘线 D-前翼子板D线 T-前门边缘T线

（二）检查门缝线造型的”钥匙”（K线）

K线的研制是为了确保车门摆动时车门与其它部分（如翼子板，门体等）具有合适的间隙

①确定间隙最小的条件

②根据上述条件，和初始车门外板表面和铰链轴线位置，在A、F、D、B、G、C、E等位置作垂直于铰链轴线的截面，并作各截面前门摆动运动分析图

③将其余截面（A、B、D、E）向后移调至K线，并将其边缘点反投到车身侧表面上，连接这些反投点所得的线就是铰链上、下穿透点之间的门缝后移的限制线

（三）铰链轴线在车身宽度方向的布置

•铰链轴线与车门外板表面的距离愈大则愈容易发生干涉，铰链轴线应尽可能向车身宽度方向外移

•铰链布置时要处理好轴线外移与铰链跨距和车门长度三者之间的关系

铰链的跨距与车门的长度

1-上铰链；2-下铰链；3-铰链轴线；4-门外板；5-门内板锁啮合口s点；A-铰链轴线至车身最宽点距离；z-铰链跨距；l-门长度

（四）铰链轴线的倾斜

•应使车门铰链轴线内倾或后倾

•内倾比后倾效果更好。当铰链轴线外倾或前倾时，车门在开启时往下斜

a)铰链轴线的倾斜 b)铰链轴线傾角计算

1-侧视铰链位置 2-车门打开位置 3-车门关闭位置

U/D-车门打开60°时车门A点的上升量或下降量

（五） 铰链的位置受结构的限制

•在铰链布置区域，内板表面位置线往往限制铰链外移

•布置铰链轴线要考虑合页尺寸和形状，轴心的调节量，门内板的圆角半径，内板到外板的表面距离等

•上、下铰链的最高和最低位置也受结构约束

–上铰链最高位置与腰线的距离，一般控制在100~125mm

–而下铰链的最低位置是受门内板J线拐角圆弧的限制

三、车门内部布置

•车门内部的布置主要是门体内的附件和结构布置

•从门内板J平面到车身最宽线的距离，即车门的厚度，车身中段车门的厚度大约150mm。在这个厚度内，要布置车门的防侧撞梁，玻璃和玻璃升降机构，以及门锁和操纵机构等

（一）玻璃及玻璃升降系统布置

1．布置玻璃升降系统的已知条件

1）侧视图上车门窗框线（D线），造型给出的车门腰线C，玻璃上边缘点A和下边缘点B

2）车身最宽处（如坐标3300处）的车门主截面图

3）侧玻璃向车身中心的倾斜度和曲率

4）已知玻璃升降器基本尺寸

2．车门腰线的调整

•对造型给出的腰线需要进行检查和调整，使玻璃可以全部降至窗台

•对于后门,由于结构限制,有的车门玻璃不能降至窗台,设计时应保证露出窗台部分的玻璃高度尺寸尽可能小

3．玻璃曲面和玻璃导轨

•车门的玻璃表面应为鼓形表面

•垂直于鼓轴的各截面半径是变化的，各截面玻璃曲线是一组同心圆弧

4．玻璃升降器的布置

•侧视图布置

a主动臂摆动中心的高度

b玻璃质心

c交叉臂臂端的滚轮活动滑槽布置

•升降器底板在门内板平面上的固定位置和角度

•升降器在门厚度方向的位置

5．对于无窗框车门玻璃升降器的布置

玻璃升降的平稳性必须由门体中的玻璃导轨和窗台内定位托架来保护和导向玻璃

无窗框玻璃的导向

1-定位托架;2-滑轮;3-导轨;4-推杆;5-下落时玻璃脱离密封槽;6-下落时玻璃不脱离密封槽;7-设计位置

（二）门锁布置

•门锁啮合口布置：距离铰链轴线尽可能远处

•门锁支持平面与铰链轴线布置必须协调

•门锁大多布置在玻璃升降机构的内侧

•操纵车门锁的外手柄一般应布置

操作手柄的布置

1-门内板 2-外手柄 3-锁芯 4-玻璃

（三）车门主截面的布置

①取车身中段靠近车身最宽处的截面进行车门内部布置

②玻璃上边缘点X值一般不应大于1/2Y，Y是车门腰线以上玻璃高度

③车身中段玻璃曲率半径一般在1000~1800mm范围

④车门玻璃下端点到门内板间隙，臂式升降器不应小于25mm，缆绳式升降器不应小于42mm

⑤臂式升降器底板支持平面与车门内板垂直平面的偏角不大于3°

⑥抗撞梁等所有金属件与玻璃的间隙不应小于18mm，抗撞梁与车门外板内表面间隙取5mm左右；抗撞梁应布置在离地面800mm左右的高度位置

应注意：

1.门柱的强度和刚度

2.车门、限位器、门锁闩等安装位置和精度

3.与密封措施有关的车身结构要求

4.门和门洞配合的一些控制措施

5.选择的材料和加工方法等

（一）前门锁啮合处B柱外板截面设计

1.截取通过前门门锁啮合中心线的x-x截面。在x-x截面上作后门摆动到全开启位置并超过4°的门边轨迹

1-后门最外极限位置 2-最内极限位置 3-后门全开启并超过4°位置 4-门边最大调节位置

2.调整锁支持面与B柱外板的关系，布置锁啮合中心线

3.根据门合页尺寸h1画圆弧;在后门处于关闭位置时，让后门前侧内板的斜度为6°。参考前门内板J平面确定后门内板J平面

4.根据密封要求，确定B柱外板B、R点，获得B柱宽度尺寸J’

5.取B柱侧外板与前、后门侧内板平行，其间隙至少取为11mm；考虑安装线束导管，确定B柱外板斜面P

（二）后门上、下铰链处B柱外板截面设计

•铰链轴线到车身最宽线距离A是铰链布置的特征尺寸

–影响车门开启时门边间隙、车身门柱外板和门内板的拉延深度

–必须将铰链轴线沿车身宽度方向外移

–若不外移,则需加大柱合页高度h2，会影响门柱和车门的厚度

•应分析上铰链门柱合页与门边的关系

B柱下铰链处G截面

1-外板最外极限线;2-内板最内极限线;3-G水平最外极限位置;4-F、H水平最外极限位置;5-F水平最内极限位置;6-G、H最内极限位置;7-后门全开启并超过4°位置;8-间隙线;9-密封三角形;T-切点;△-门缝

三）作B柱的侧视图

1.侧视图：若铰链后倾，求对应所需上升值的铰链后倾角β2

2.作新设计的B柱前、后B线；求后门铰链轴线，并布置上、下铰链

布置后门铰链轴线

a)侧视图；b）前视图；1-后门铰链轴线；2-车门腰线

3.安装锁于S线

4.作B柱轮廓形状

5.考虑密封结构，B柱强度、刚度和加工要求等因素，完成B柱设计

（四）密封条布置

•许多车门采用两道密封结构，第一道是门内板J线与门框翻边上的密封条配合

•采用中空型夹持密封条时，要设计好TBR三角形，门上要有足够的密封面宽度

•确定安装于前车门上的第二道密封条与B柱的配合路径

•为了密封功能可靠，对某些密封结构截面也要在考虑各种偏差条件下进行车门摆动轨迹分析