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汽车天窗优化设计 摘要：本文简述了汽车天窗的工作原理，结构特点，性能要求及实验要求，阐明了汽车天窗优化设计的设计流程。 关键词：汽车天窗 优化 设计。 1．前言 汽车天窗在国外有100多年的历史，已成为汽车文化的一部分。在中国市场上，许多汽车制造厂家已开始引入天窗配套项目，目前，许多厂家的汽车都推出了天窗版轿车。 开车的人都知道，一辆车里挤的人越多，车内的空气就越浑浊。如果在车内吸烟，车里就更是烟雾缭绕，车里的气味更是难闻。为消除这些让人感觉不舒服的味道，许多人选择购买车用香水，但这只能起到一定的除味效果。当然，打开侧窗也可起到换气的作用，可车辆坐在后排座位的人也会被侧窗的风吹得睁不开眼。 表2 种类 特点 上推式天窗 天窗不能移动，可绕前端转动轴转动翘起一定角度，安装方便，操作简单，天窗玻璃可拆卸，车内头顶空间损失小 推拉式天窗 天窗能向后移动，操作简单方便，开度大，车内头顶空间损失小 电动式玻璃天窗特点见表3 表3 型式 外滑式 内滑式 特点 天窗玻璃受到空气阻力帮助开启更为便捷。 天窗安装更为容易。 车辆在高速行驶中不会受到外界风流冲击的影响。 天窗在关闭状态下，其后侧仍然能够抬起一定间隙，同样自然循环车内空气。 在天窗玻璃关闭时仍然可以通过遮阳板来遮避太阳光的照射。 运动及位置 天窗玻璃从关闭位置倾斜开启一个角度，然后在顶盖上部（外侧）保持倾斜状态向后滑动打开。 天窗玻璃从关闭位置倾斜开启一个角度，然后回到关闭位置，并在顶盖下部（内侧）向后滑动打开。 开度 倾斜高度 向后滑动 ≈40～60mm ≈60﹪的玻璃宽度 ≈40～50mm ≈100﹪的玻璃宽度 电机位置 前置 前置或后置 车体结构 顶盖外板开孔 顶盖外板开孔、折边焊加强框 结构与安装 天窗上的螺钉应紧固，无松动现象；滑槽内的运动件应移动顺畅，无卡滞现象和异常噪声；遮阳帘在天窗上应安装到位，且操作灵活，便于拆卸。 车内头顶空间损失 ≈35～45mm ≈50～60mm 安装布置空间要求 安装布置范围小，用于车身顶盖长度尺寸 安装布置要求空间较大，用于车身尺寸相对较大的车型 设计制造 投资少，开发制造周期短（1年左右），产品有一定的通用性（在后加装中可用于多种相近的车型） 为某一种车型单独设计和制造，高投入，需2～3年的开发制造周期 费用情况 投入少，产量小，单价相对高 投入大，产量高，单价相对低 应用范围 在后加装天窗时使用，可用于车身顶盖曲面及结构相接近的多种车型上； 经过适当的工艺改进，也可以在车身尺寸较小的原厂车型上使用 应用于原厂生产的车型，单独为该原厂车型设计和制造，不能与其他车型匹配 5．3 汽车天窗各组成零部件执行标准 GB/T 2828 逐批检查技术抽样程序及抽样表 QC/T 625 汽车用涂镀层和化学处理层 GB/T 17340 汽车安全玻璃的尺寸、形状、外观 GB 9656 汽车用安全玻璃 GB/T 12421 客车门窗用橡胶密封条 QC/T 413 汽车电器设备基本技术条件 6．天窗的结构型式 6．1 天窗的结构 夹紧式结构 天窗分为天窗总成单元及安装固定框两部分，分别位于车身顶盖的外侧和内侧，通过紧固件使这两部分闭合并同时夹住车身顶盖的安装固定方式为夹紧式结构。 悬挂式结构 这种结构的天窗需要为其专门设计车身顶盖，顶盖要有一个翻边孔；同时另需设计一个顶盖加强件（冲压件），并与车身顶盖的翻边孔焊接在一起。天窗总成作为一个整体，通过紧固件悬挂固定在加强件上。 天窗夹紧式与悬挂式结构的比较 型式 夹紧式 悬挂式 外观 天窗玻璃高于车身顶盖 与车身顶盖保持平整 安装方式 天窗总成在上部； 安装固定框在下部； 车身顶盖在中间。 从顶盖下部（车内）向上安装；紧固件螺母焊接在顶盖加强件上，通过螺栓从下部将天窗与加强件固定在一起 密封 天窗与车顶间由密封条强制密封，天窗玻璃与开口框架处由密封条强制密封 玻璃周边密封条与车顶翻边配合，密封条有一定的压缩量，起到密封作用。 排水系统 不需要，天窗与车身强制密封，雨水无法进入车身 需要。天窗及车身结构中需要一套排水系统将渗入天窗内部的雨水排到车身外部 车身顶盖的结构设计 在车身顶盖上设计一个简单的冲切孔，不需要加强件 需要在车身顶盖上设计一个翻边孔，另外需要设计一个加强件，并与顶盖孔的翻边焊接在一起 车身的制造 仅需另外制造一副顶盖冲孔模；制造精度要求相对低 在顶盖制造上另外需要多副模具，如顶盖冲孔落料、翻边、整形等； 需要一套模具制造加强框； 需要定位及焊接工装将加强框与顶盖焊接。制造过程复杂，精度要求较高（天窗的密封性能以及与顶盖的外观配合受尺寸精度的影响较大）