【摘 要】文章从车内气压对车门关门力的影响着手，简单介绍汽车减压阀对车门关门力的作用。
【关键词】关门力；减压阀；车门
1 车身减压阀及其工作原理的简单介绍
在我们大多数人的眼里，在关起汽车车门、车窗后，汽车就像一个完全密闭的小房间，基本与外界隔绝，与外界相通的也就只剩那一点点“门缝”了。那么问题来了，我们坐在车内，打开汽车空调外循环，往里不断吸进空气的时候，车子会不会像拿着打气筒往里打气，而车身在不会膨胀的情况下，外加现在车身的密封做得越来越好，缝隙越来越小，车内的人会不会被不断升高的气压给憋坏呢？事实上，这种情况并没有发生过，原因就在于汽车尾部后保覆盖处，有一个不为人们所见的小部件默默地起到调节气压的作用，它就车身减压阀，英文缩写为PRV（如图1所示）。就是这么一个不起眼的小部件，在调节车内压力、引导车内气流流向、保证乘坐舒适性方面起到了很大的作用。现在几乎所有的乘用车车身上都装配有这个小部件，隶属于车身空调系统进排气循环中的一部分。
PRV实际上是一个单向阀（如图1所示）。在汽车车内压力增大的时候，叶片开启排出车内空气，车内压力稳定时，叶片闭合，以起到平衡车舱气压的作用。那么，车内气压什么时候会增大，什么时候需要减压阀工作呢？我们一般认为，当车内空调开到外循环和上、下车关闭车门的时候，会吸入或压入一定的空气，导致车内压力增大，而后趋于平衡。不同的是，开空调的时候，车内压力是一个缓慢增压过程，上、下车关闭车门的过程是一个瞬间增压的过程。如图2所示，我们可以了解车内压力平衡过程。
2 车身减压阀的功用及面临的一些问题
对于车内增大的气压，在开空调的时候，我们认为车内有一定正压力是有益的。在车辆行驶过程中，维持车内有一定的正压力可以防止外部灰尘、尾气等侵入车内，保证车内的空气质量。但是，在关闭车门的时候，一般时间很短，由车门压入车内的空气使得车内压力增大，这却是我们所不想见到的。此时，车内瞬间增大的压力对于关闭中的车门有一个反向推力作用，对于我们关闭车门所带来的影响就是增大关门力，给人的直观感觉是这个车门关得很费劲，坐在车内的人感觉是耳膜有压迫感。
图1 车身减压阀
图2 车内压力平衡过程示意图
上汽通用五菱汽车股份有限公司的车型的车身密封性越做越好，也更偏向于向乘用车方向发展，对于车辆性能的要求也越来越高。其中，有一项老大难问题困扰着我们，部分车型接近量产后，发现有车门关门力大的问题。因为前期未对车门关门力进行预测和控制，诸如早期造车车上零件不是全工装状态或设计未定型等。所以到后期接近量产时，零件基本定型了，问题才暴露，给我们带来很大困扰，必须花很大的力气去研究解决这个问题，且时间很紧迫。关门力大的问题，又是一个系统问题，不是单纯由某一方面的因素决定的。此前，我们公司某车型量产后，质量部曾牵头技术中心、车间、供应商一起分析探讨解决这个问题。其中，对于关门力大的攻关，意见主要集中在以下几点：车门胶条质量的影响；车门内配合间隙的影响；门锁机构的配合影响；车门铰链安装质量的影响；车内气压的影响，这也是我们后面实验重点关注的。
3 实验验证车内增大气压对车门关门力的影响
下面，我们来谈谈车内压力对于汽车关门力的影响及我们如何通过从减压阀着手来研究和改善这个问题。我们在测量车门关门力的时候，是通过测量关门的时候，车门能够进二级锁止的最小速度来评判车门关门力的大小，图3所示为测量设备。通常，上汽通用五菱汽车股份有限公司的质量指标为车门关门力≤1.4 m/s高于可接受值。
图3 测量设备
车内气压对于车门关门力是否有较大影响，我们专门找来一台CN200车型做了一个小的测试。大家可以从下面一组实验数据（见表1）看出，车内压力对于车门关门力的影响到底是有还是没有（注：不同样本的车的车门关门力有一定差异，该实验车关门力测试结果在要求值范围内，不属于关门力大故障车，以下实验值为多次实验测量记录值）。
通过对同一台车做不同条件下的对比实验验证，我们从数据对比分析可以看出，通过增大车身排气通道，车门关门力下降了，且下降比较明显。因此，基本可以得出一个结论，车内压力确实对车门的关门力有影响。
表1 实验数据
4 实验验证车身减压阀对车门关门力的影响
4.1 可控泄露量与不可控泄露量介绍
那么，对于上汽通用五菱汽车股份有限公司的汽车来说，车身的排气通道是有限的，不可能在车身上开一个无限大的口给它排气或是说我们关闭车门的时候，一定要记得先开窗再关门，这样对工程实现或是客户而言是无法接受的。车内的排气通道无非就2个：一个是车身缝隙及车门缝隙，我们统称为车身不可控泄露量；另外一个是可控泄露量。
不可控泄露量简而言之就是无法控制的泄露。即使车身的密封再好，也不可能做到100%密封，总会有一定的泄漏量，对这个泄露量有一个专门的定义——车身不可控泄露量。泄露量大，说明车身密封性差，有“漏洞”，这样可能造成车内噪音大、漏灰、漏水、尾气进入等一系列问题。现在客户对汽车的NVH性能要求越来越高，要求车身密封性越来越好，这无形地又降低了车身的排气能力。
车身可控泄露量，换言之就是可以控制的泄露。什么样的泄露是可以控制呢，在车身上，我们定义减压阀是得到“官方”认可的可以“漏气”的地方，而且是可控制的。因为我们车身的减压阀的尺寸大小是固定的，泄露面积是一定的，兼具着防水、防尘的作用，这些都是我们可以控制的，所以我们定义为车身可控泄露量。
那么关键问题是，是否增大车身的可控泄露量可以作用车身关门力呢？前面我们说到车内气压对关门力有影响，但是那是直接打开车门或降下车窗，这是很直接地将空气排出去。车身减压阀装在后保覆盖处，其实也算是在车外，关闭车门压入车内空气需通过侧围内饰、侧围内板后，才传递到减压阀处，而车门关闭是个很迅速的过程，在这个气体“翻山越岭”的过程中，减压阀还能起到降低车门关门力的作用吗？为此，我们又专门做了多组试验来验证这个问题。其中，用上汽通用五菱汽车股份有限公司的汽车测试过，也拿其他公司对标车型进行了测试，以确认其是否存在广泛性。
4.2 上汽通用五菱汽车股份有限公司车型实验验证减压阀对关门力的影响
我们用CN200车型做测试，拆掉后保（如图4所示），通过改变减压阀及减压阀安装孔来测量关门力，记录其变化（注：减压阀该零件一般有效的通风面积只有钣金上的安装孔的50%～60%）。测试数据见表2。
图4 CN200车型测试图
结论分析：对表2中的数据进行对比分析，可以得出以下规律（仅针对该测试试验车）。
自20世纪70年代开始，南海争端就一直存在，但长期以来并未成为国际热点议题。在2010年7月，美国时任国务卿希拉里在越南出席东盟地区论坛外长会议期间进行了所谓南海“航行自由与安全”问题的发言，其后，南海争端开始成为一个国际热点议题；这表明国际认知在很大程度上成为了南海问题演进的主要动力，换而言之，各国官方与国际政治研究领域的“南海认知”才是真正影响南海争端演变的关键要素。
（2）对第3组数据进行分析，单侧减压阀通气面积增加1倍，关门力减少0.01～0.03 m/s。
（3）对第4组数据进行分析，两侧减压阀都增大一倍，关门力减少0.04～0.06 m/s。
（4）由2组、5组数据结合其有效通风面积增减来看，增大减压阀有效的通风面积或减少有效通风面积，都会在关门力上有所体现。
4.3 其他公司车型实验验证减压阀对关门力的影响
表2 测试数据
针对该现象，我们也怀疑其是否具有普遍性呢？其他公司的车型是否也出现了同样的现象呢？我们抱着这样的疑问，对公司买回的一些对标车型做了车门关门力对比测试试验。测试了下面3种车型，测试数据见表3，测试图片如图5所示。
数据分析如下。
（1）该有款车分别做关门力测试，关门力都比较小，前门基本在0.9 m/s左右，后门也在1.2 m/s左右。
（2）测试车ERTIGA整车密封性可能较差，在减压阀封闭完全和封闭1/3的情况下，关门力变化值不大，仅有0.03～0.04 m/s的影响。
（3）以测试车AVANZA为例，在测试车气密性条件下，减压阀对关门力影响约0.13 m/s，减压阀面积减半，关门力变化0.07 m/s。
（4）以测试车APV为例，在测试车气密性条件下，减压阀对关门力影响约0.12 m/s。
表3 测试数据
图5 测试图片
5 结论
由此可见，车身减压阀对于车门关门力的影响是一个共性问题。虽然不同车型因车身结构、车门大小、车内空间等不同，或者是同一款车但不同一辆车，车门关门力是不同的。但是，它们都有一个相同点就是，车身减压确实对降低车门关门力有一定程度的影响，只是因车而异，影响大小不一。这个对于我们在后续车型上解决车门关门力大的问题也提供了一个方向，并在CN200S、CN113R上有所体现。我们在保证整车性能、空调性能、整车NVH性能没有太大影响，时间、成本、周期、施工都能满足要求的情况下，对相应车身的减压阀进行了改进，并起到相应的作用。
